Генерация случайных чисел для интерактивных приложений с использованием внешних датчиков
https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-4-338-344
Аннотация
Представлен метод получения псевдослучайных чисел для их дальнейшего использования при разработке интерактивных приложений на движке Unity со сбором информации от датчиков давления и цвета, подключаемых к микроконтроллеру Arduino. Метод предполагает использование результатов периодических измерений давления, температуры, освещенности и цветов по каналам RGB в помещении, их побитовый сдвиг на случайное число разрядов, получение „зерна“ генератора псевдослучайных чисел путем взятия остатка от деления после сравнения числа с текущим UNIX-временем. Разработано приложение, реализующее предложенный метод генерации псевдослучайных чисел. Показаны результаты тестирования генератора псевдослучайных чисел. Проведена проверка равномерности распределения и оценка коэффициента корреляции на выборке случайных чисел.
Об авторе
Д. А. Булгаков
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия
Россия
Дмитрий Алексеевич Булгаков — старший преподаватель, кафедра прикладной информатики (Кафедра 41)
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Андреева Е. Г., Молчалин В. А. Генератор псевдослучайных чисел в игровых механиках // Россия молодая: передовые технологии — в промышленность. 2023. № 1. С. 3—9. DOI 10.25206/2310-4597-2023-1-3-9. EDN GIMLYI.
2. Чайко В. И. Накопление случайности в генераторах псевдослучайных чисел // Исследования молодых ученых: Матер. XXXII Междунар. науч. конф. Казань, 20—23 февраля 2022 г. Казань: Молодой ученый, 2022. С. 10—15. EDN IPCVOY.
3. Von Neumann J. Various techniques use dinconnection with random digits // National Bureau of Standards Applied Mathematics Series. 1951. N 12. Р. 36—38.
4. Кнут Д. Э. Искусство программирования. Т. 2. Получисленные алгоритмы. 3-е изд. М.: Диалектика, 2020. 832 с.
5. Белов А. А., Калиткин Н. Н., Тинтул М. А. Ненадежность известных генераторов псевдослучайных чисел // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2020. Т. 60, № 11. С. 1807—1814. DOI 10.31857/S0044466920110046. EDN CTJCWS.
6. Орлов М. А., Нечаев К. А., Иванов Н. А. Проблемы криптостойкости в современных ГПСЧ // Наука и бизнес: пути развития. 2022. № 4(130). С. 53—58. EDN SMUPYE.
7. Романков С. В. Методы генерации псевдослучайных чисел // Молодой ученый. 2022. № 33(428). С. 4—10. EDN EHKDWM.
8. Dhirendra K., Chaurasia U., Mishra S. Design of True Random Number Generator Using Fingerprint as an Entropy Source and Its Implementation in S-Box // J. of Circuits, Systems and Computers. 2021. Vol. 30, N 15. Art. no 2150285.
9. Arduino Software. Официальная документация и спецификации модели UnoR3 [Электронный ресурс]:<https://docs.arduino.cc/hardware/uno-rev3>. (дата обращения: 21.12.2023).
10. 3DiY (Тридиай). Датчик атмосферного давления BMP280 [Электронный ресурс]:<https://3d-diy.ru/wiki/arduino-datchiki/sensor-bmp280/>. (дата обращения: 21.12.2023).
11. Wave share Electronics. TCS34725 Color Sensor User Manual [Электронный ресурс]: <https://www.waveshare.com/w/upload/b/bb/TCS34725_Color_Sensor_user_manual_en.pdf>. (дата обращения: 21.12.2023).
12. Дроздова И. И., Жилин В. В. Генераторы случайных и псевдослучайных чисел // Технические науки в России и за рубежом: Матер. VII Междунар. науч. конф. М., 2017. С. 13—16.
13. Гончарук В. С., Атаманов Ю. С., Гордеев С. Н. Методы генерации случайных чисел // Молодой ученый. 2017. № 8(142). С. 20—23.
14. Кутузов О. И., Татарникова Т. М. Из практики применения метода Монте-Карло // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83, № 3. С. 65—70.
15. Колесова Н. А. Оценка качества генераторов последовательностей случайных чисел // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2011. № 1. С. 119—123.
16. Григорьев А. Ю. Методы тестирования генераторов случайных и псевдослучайных последовательностей // Ученые записки УлГУ. 2017. № 1. С. 22—28.
17. Пахомов В. А., Титовская Е. П. Исследование надежности генератора псевдослучайных последовательностей // Юный ученый. 2020. № 4(34). С. 70—75.
18. Зубков А. М. Энтропия как характеристика качества случайных последовательностей // Математические вопросы криптографии. 2021. Т. 12, № 3. С. 31—48. DOI 10.4213/mvk374. EDN RJVEOY.
Рецензия
Для цитирования:
Булгаков Д.А. Генерация случайных чисел для интерактивных приложений с использованием внешних датчиков. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2024;67(4):338-344. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-4-338-344
For citation:
Bulgakov D.А. Random Number Generation for Interactive Applications Using External Sensors. Journal of Instrument Engineering. 2024;67(4):338-344. (In Russ.) https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-4-338-344
Просмотров:
16
Послать статью по эл. почте 