Zufallszahlengenerator

Dieser Zufallszahlengenerator kann Pseudozufallszahlen innerhalb eines bestimmten Bereichs erzeugen. Du kannst Zahlen von -999 999 999 999 999 bis 999 999 999 999 999 auswählen, zwischen Dezimalzahlen 🇺🇸 und ganzen Zahlen wählen, den Minimal- und Maximalwert ein- oder ausschließen, Duplikate ausschließen (Zufallszahlengenerator ohne Wiederholungen) und die Ergebnisse vom kleinsten zum größten Wert sortieren.

Der Zufallszahlengenerator kann einzelne Zahlen oder eine Liste zufälliger Zahlen generieren. Im folgenden Text findest du Informationen darüber, wie du diesen Zufallszahlengenerator verwenden kannst. Außerdem werden die Fragen beantwortet: „Was ist RNG?“, „Was ist der Unterschied zwischen Pseudozufallszahlen und echten Zufallszahlen?“ und „Wie funktionieren Zufallszahlengeneratoren?“.

Die von diesem Zufallszahlengenerator erzeugten Zahlen sind pseudozufällig – nicht wirklich zufällig, aber für die meisten Zwecke geeignet. Sei jedoch vorsichtig, wenn du ihn zum Verschlüsseln von streng geheimen Regierungsdokumenten möchtest.

1. Generiere eine einzelne zufällige Zahl

   Wenn du eine einzige Zufallszahl erzeugen möchtest, wähle eine Zahl, die die untere Grenze (den Mindestwert) darstellt, und dann eine Zahl, die die obere Grenze (den Höchstwert) darstellt. Um eine neue Zahl zu erzeugen, klicke auf den Pfeil unter dem Feld „Ergebnis“. (Vergewissere dich, dass die „Sperrfunktion“ aktiviert ist, indem du auf das Symbol neben den Feldern „Mindestwert“ und „Höchstwert“ klickst).

   Standardmäßig werden die Mindest- und Höchstwerte in den erzeugten Zahlenbereich einbezogen. Wenn du sie ausschließen möchtest, klicke auf die Option Erweiterter Modus (unter dem Feld „Ergebnis“) und du siehst die Option, einen oder beide Werte auszuschließen.

   Du kannst auch Dezimalzahlen (mit bis zu zwei Nachkommastellen) erzeugen – ändere dazu die Einstellung „Art der Zahl(en)“.

2. Generiere eine Liste zufälliger Zahlen

   Wenn du im Feld „Generieren“ die Option „Zahlenliste“ auswählst, gibst du ein, wie viele Zahlen du brauchst, und du bekommst eine Folge von Zufallszahlen angezeigt.

   In der Option Erweiterter Modus kannst du zudem wählen, ob du Duplikate in der Zufallsliste zulassen möchtest und ob du die Ergebnisse sortiert haben möchtest (vom kleinsten zum größten).

   Wenn du die Zahlen mit denselben Einstellungen erneut generieren möchtest, klicke auf die Option „Sperrfunktion“ rechts neben den Variablen, die du beibehalten möchtest.

Hier sind einige Möglichkeiten, wie du den Zufallszahlengenerator nutzen kannst. Er kann hilfreich sein, wenn du Folgendes brauchst:

• eine Liste von zufällig generierten Zahlen

  Wähle die Option „Zahlenliste“ und gib ein, wie viele Zahlen du brauchst (die Länge der Liste).

• ein Telefonnummern-Generator

  Wähle die Option „Zahlenliste“, gib die Anzahl der Telefonnummer-Stellen in das Feld „Wie viele“ ein und setze den Mindestwert auf 0 und den Höchstwert auf 9. Wenn 0 die erste Zahl der Folge ist, versuche es noch einmal. Die Folge wird eine zufällige Telefonnummer sein.

• ein 4-stelliger Zufallszahlengenerator

  Setze den Mindestwert auf 1000 und den Höchstwert auf 9999.

• ein Generator für zufällige Zahlenfolgen

  Funktioniert genauso wie ein Zufallslistengenerator; siehe oben.

• ein Zufallszahlengenerator ohne Wiederholungen

  Wenn du mehrere Zahlen generierst und keine Wiederholungen möchtest, gehst du in die Option Erweiterter Modus und stellst im Abschnitt „Duplikate zulassen“ „nein“ ein.

• eine Zufallszahl zwischen 69 und 666 auswählen

  Setze den Mindestwert auf 69 und den Höchstwert auf 666. RNGesus wird dir verzeihen. 😈

• eine Zufallszahl zwischen 1 und 4 wählen

  Setze den Mindestwert auf 1 und den Höchstwert auf 4.

• um 5 Zufallszahlen zu erzeugen

  Wähle im ersten Feld „Zahlenliste“ und gib im Feld „Wie viele“ 5 ein.

• um eine Zahl von 1 bis 10 zu wählen

  Setze den Mindestwert auf 1 und den Höchstwert auf 10.

Ein RNG (Zufallszahlengenerator, Englisch: Random Number Generator) ist ein Gerät, das eine Zahlenfolge erzeugt, die nicht vorhergesagt werden kann (jedes Ergebnis hat die gleiche Wahrscheinlichkeit, gewählt zu werden).

Würfeln ist eine Methode zur Erzeugung von Zufallszahlen (und unser Würfel Wahrscheinlichkeitsrechner ist seine analoge Version). Jedes Ergebnis hat die gleiche Chance, zu erscheinen (P = 1/6). Das Gleiche gilt für das Werfen einer Münze — in unserem Münzwurf Wahrscheinlichkeit Rechner kannst du die Wahrscheinlichkeit für Kopf berechnen und herausfinden, dass sie 50% beträgt, ebenso wie die Wahrscheinlichkeit für Zahl (ohne die Möglichkeit, dass sie auf der Seite landet). Wenn du neugierig genug bist, kannst du versuchen, eine Münze 100 Mal zu werfen, um zu sehen, dass die Ergebnisse umso gleichmäßiger verteilt sind, je länger du wirfst. Dieses Phänomen ist bekannt als das Gesetz der großen Zahlen.

Obwohl das Würfeln Spaß macht, ist es viel schneller und bequemer, eine Software zu benutzen. Aber wie können Computer Zufallsergebnisse produzieren, wenn sie völlig deterministisch sind? Alles, was Computer tun, ist, Anweisungen zu befolgen, wie kann also irgendetwas, was sie tun, zufällig sein?

Eine Lösung ist, sich auf einen externen Input zu verlassen, der wirklich zufällig ist. Zum Beispiel können Computer Daten von einem Gerät verwenden, das ein zufälliges physikalisches Phänomen wie die Hintergrundstrahlung misst. Solche Geräte werden als echte Zufallszahlengeneratoren bezeichnet.

Eine andere Möglichkeit ist, ein Ergebnis zu erzeugen, das unvorhersehbar erscheint, aber in Wirklichkeit das Ergebnis eines streng definierten mathematischen Prozesses ist.
Software, die dies tun, werden Pseudozufallszahlengenerator genannt. Er nimmt eine „zufällige“ Zahl (einen Seed) auf, z. B. einen Teil der aktuellen Zeit in der Systemuhr, und führt darauf einen Algorithmus aus. Das Ergebnis ist eine Pseudozufallszahl.

Für viele Zwecke (wie Spiele oder Grafiken) reichen Pseudozufallsgeneratoren aus, aber echte Zufallszahlengeneratoren werden vor allem für die Verschlüsselung benötigt.

Dieser Zahlengenerator ist pseudozufällig und verwendet die JavaScript-Funktion Math.random(). Der Algorithmus, der das Ergebnis erzeugt, hängt von dem verwendeten Webbrowser ab. Heutzutage verwenden die meisten Browser den xorshift128+ Algorithmus, der auf bitweisen Operationen basiert, also der Manipulation von Daten auf dem Level (was ein Bit ist, erfährst du in unserem Byte Umrechner)

RNG ist die englische Abkürzung für Zufallszahlengenerator (Random Number Generator). Es handelt sich um einen Algorithmus, der eine Zahlenfolge erzeugt, die nicht vorhersehbar ist, sodass jedes Ergebnis die gleiche Wahrscheinlichkeit hat, ausgewählt zu werden.

Wir unterscheiden zwischen echten Zufallszahlengeneratoren (TRNG) und Pseudozufallszahlengeneratoren (PRGN). PRNG werden oft in Computerspielen eingesetzt, während TRNG für die Verschlüsselung verwendet werden.

Es gibt zwei Hauptprinzipien, um Zufallszahlen zu erzeugen:

• Echte Zufallszahlengenerator-Algorithmen nehmen den aktuellen Wert eines physikalischen Umweltattributs, das sich ständig auf eine Weise ändert, die praktisch nicht modelliert werden kann.
• Pseudo-Zufallszahlengenerator-Algorithmen reproduzieren Zahlen, indem sie einen Seed als Eingabe nehmen und einen genau definierten Algorithmus darauf ausführen.

Eine Pseudozufallszahl ist ein Ergebnis, das unvorhersehbar erscheint, aber in Wirklichkeit das Ergebnis eines streng definierten mathematischen Prozesses ist. Die Algorithmen der Pseudozufallszahlengeneratoren (PRGN) benötigen einen Seed, um Zufallszahlen zu erzeugen. Sie werden häufig in Simulationen, bei der Computerprogrammierung und, solange der Seed geheim bleibt, auch in der Kryptografie eingesetzt.

So generierst du eine neue Telefonnummer:

1. Wähle im Zufallszahlengenerator die passende Anzahl von Ziffern für eine Telefonnummer deines gewünschten Landes (11 Ziffern für Deutschland).
2. Setze den Mindestwert auf 0 und den Höchstwert auf 9.
3. Wenn 0 die erste Zahl der Folge ist, lass den Generator erneut laufen.
4. Die resultierende Folge ist eine zufällige Telefonnummer.

Es gibt viele Möglichkeiten, in Python eine pseudozufällige Zahl oder Sequenz zu erzeugen. Hier sind einige nützliche davon:

• random.randint(a, b) erzeugt zufällige Ganzzahlen;
• random.random(a, b) erzeugt Fließkommazahlen; und
• random.sample(a, b, length_of_list)` erzeugt Folgen von Zufallszahlen.

In der Python-Dokumentation findest du weitere Funktionen des Moduls random.

Beachte: Python verwendet den Mersenne-Twister-Algorithmus als Standard-PRNG. Er ist für kryptografische Zwecke nicht geeignet, da seine Seeds vorhersehbar sind.