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Geração de números pseudo-aleatórios

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Genéricos operações numéricas
Original:
Generic numeric operations
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iota(C++11)
accumulate
inner_product
adjacent_difference
partial_sum
 
Pseudo-aleatório de geração de números
Motores e adaptadores de motor
Original:
Engines and engine adaptors
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linear_congruential_engine(C++11)
mersenne_twister_engine(C++11)
subtract_with_carry_engine(C++11)
discard_block_engine(C++11)
independent_bits_engine(C++11)
shuffle_order_engine(C++11)
Geradores
Original:
Generators
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random_device(C++11)
Distribuições
Original:
Distributions
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Distribuições uniformes
Original:
Uniform distributions
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uniform_int_distribution(C++11)
uniform_real_distribution(C++11)
generate_canonical(C++11)
Distribuições de Bernoulli
Original:
Bernoulli distributions
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bernoulli_distribution(C++11)
binomial_distribution(C++11)
negative_binomial_distribution(C++11)
geometric_distribution(C++11)
Distribuições de Poisson
Original:
Poisson distributions
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poisson_distribution(C++11)
exponential_distribution(C++11)
gamma_distribution(C++11)
weibull_distribution(C++11)
extreme_value_distribution(C++11)
Distribuições normais
Original:
Normal distributions
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normal_distribution(C++11)
lognormal_distribution(C++11)
chi_squared_distribution(C++11)
cauchy_distribution(C++11)
fisher_f_distribution(C++11)
student_t_distribution(C++11)
Distribuições de amostragem
Original:
Sampling distributions
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discrete_distribution(C++11)
piecewise_constant_distribution(C++11)
piecewise_linear_distribution(C++11)
Seqüências de sementes
Original:
Seed Sequences
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seed_seq(C++11)
C biblioteca
Original:
C library
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rand
srand
RAND_MAX
 

A biblioteca de números aleatórios fornece classes que geram números aleatórios e pseudo-aleatórios. Essas classes incluem:

  • Geradores de números aleatórios (tanto geradores de números pseudo-aleatórios, que geram sequências de inteiros em uma distribuição uniforme, e geradores de números legitimamente aleatórios se estes estiverem disponíveis)
  • Distribuições de números aleatórios (ex.: uniforme, normal, distribuição de poisson) que convertem a saída gerada por um gerador de números aleatórios em várias distribuições estatísticas.

Geradores e distribuições são projetados para serem usados juntos na produção de valores aleatórios. Todos os geradores podem ser "semeados", serializados e desserializados para uso em simuladores que podem ser repetidos.

Índice

[editar] Geradores de números aleatórios

Geradores de números aleatórios geram números pseudo-aleatórios por meio de uma "semente" que funciona como fonte de entropia. Várias categorias de diferentes algoritmos de geração de números pseudo-aleatórios são implementados como gabaritos que podem ser customizados.

A escolha de qual gerador utilizar envolve uma série de compromissos: o gerador linear congruente é moderadamente rápido e utiliza pouca memória para manter o seu estado interno. O gerador de Fibonacci retardado é muito rápido mesmo em processadores sem conjuntos de instruções aritméticas avançadas, embora utilize uma quantidade maior de memória para manter seu estado interno e muitas vezes apresente características espectrais inferiores. O gerador de Mersenne Twister é o mais lento e utiliza mais memória, mas com parâmetros ideais ele gera a maior sequência de números não repetidos com as melhores características espectrais.

Defined in header <random>
implementa o algoritmo linear congruente
(modelo de classe)
implementa o algoritmo Mersenne twister
(modelo de classe)
implementa o algoritmo "subtract with carry" (do tipo Fibonacci retardado)
(modelo de classe)

[editar] Adaptadores de motor de números aleatórios

Adaptadores de motor de números aleatórios gerar números pseudo-aleatórios usando outro motor número aleatório como fonte de entropia. Eles são geralmente utilizados para alterar as características espectrais do mecanismo subjacente.
Original:
Random number engine adaptors generate pseudo-random numbers using another random number engine as entropy source. They are generally used to alter the spectral characteristics of the underlying engine.
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Defined in header <random>
descarta alguma saída de um motor de número aleatório
Original:
discards some output of a random number engine
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(modelo de classe)
embala a saída de um motor de número aleatório em blocos de um número específico de bits
Original:
packs the output of a random number engine into blocks of specified number of bits
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(modelo de classe)
proporciona a saída de um motor de números aleatórios, de modo diferente
Original:
delivers the output of a random number engine in different order
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(modelo de classe)

[editar] Predefinidos aleatórios geradores de números

Vários algoritmos específicos populares são predefinidos.
Original:
Several specific popular algorithms are predefined.
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Defined in header <random>
Tipo
Original:
Type
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Definition
minstd_rand0 std::linear_congruential_engine<uint_fast32_t, 16807, 0, 2147483647>
minstd_rand std::linear_congruential_engine<uint_fast32_t, 48271, 0, 2147483647>
mt19937 std::mersenne_twister_engine<uint_fast32_t, 32, 624, 397, 31,

                             0x9908b0df, 11,
                             0xffffffff, 7,
                             0x9d2c5680, 15,
                             0xefc60000, 18, 1812433253>

mt19937_64 std::mersenne_twister_engine<uint_fast64_t, 64, 312, 156, 31,

                             0xb5026f5aa96619e9, 29,
                             0x5555555555555555, 17,
                             0x71d67fffeda60000, 37,
                             0xfff7eee000000000, 43, 6364136223846793005>

ranlux24_base std::subtract_with_carry_engine<uint_fast32_t, 24, 10, 24>
ranlux48_base std::subtract_with_carry_engine<uint_fast64_t, 48, 5, 12>
ranlux24 std::discard_block_engine<ranlux24_base, 223, 23>
ranlux48 std::discard_block_engine<ranlux48_base, 389, 11>
knuth_b std::shuffle_order_engine<minstd_rand0, 256>
default_random_engine
Definida pela implementação
Original:
implementation-defined
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não-determinista gerador de números aleatórios utilizando fonte de entropia hardware
Original:
non-deterministic random number generator using hardware entropy source
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(classe)

[editar] Aleatórias distribuições número

Distribuições de números aleatórios são pós-processamento da saída de um motor de números aleatórios ou adaptadores, de tal modo que a saída resultante é distribuída sobre uma função de densidade de probabilidade estatística definida.
Original:
Random number distributions are post-process the output of an random number engine or adaptors in such a way that resulting output is distributed on a defined statistical probability density function.
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Defined in header <random>
Distribuições uniformes
Original:
Uniform distributions
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produz valores inteiros uniformemente distribuídos em um intervalo
Original:
produces integer values evenly distributed across a range
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(modelo de classe)
produz valores reais uniformemente distribuídos em um intervalo
Original:
produces real values evenly distributed across a range
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(modelo de classe) [edit]
distribui valores reais de precisão dado através [0, 1)
Original:
evenly distributes real values of given precision across [0, 1)
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(modelo de função) [edit]
Distribuições de Bernoulli
Original:
Bernoulli distributions
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produz valores bool num Distribuição de Bernoulli .
Original:
produces bool values on a Distribuição de Bernoulli.
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(classe)
produz valores inteiros em um distribuição binomial .
Original:
produces integer values on a distribuição binomial.
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(modelo de classe)
produz valores inteiros em um distribuição binomial negativa .
Original:
produces integer values on a distribuição binomial negativa.
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(modelo de classe)
produz valores inteiros em um distribuição geométrica .
Original:
produces integer values on a distribuição geométrica.
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(modelo de classe)
Distribuições de Poisson
Original:
Poisson distributions
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produz valores inteiros em um distribuição de Poisson .
Original:
produces integer values on a distribuição de Poisson.
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(modelo de classe)
produz valores reais em um distribuição exponencial .
Original:
produces real values on an distribuição exponencial.
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(modelo de classe)
produz valores reais em um distribuição gama .
Original:
produces real values on an distribuição gama.
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(modelo de classe)
produz valores reais em uma Distribuição de Weibull .
Original:
produces real values on a Distribuição de Weibull.
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(modelo de classe)
produz valores reais em um distribuição de valor extremo .
Original:
produces real values on an distribuição de valor extremo.
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(modelo de classe)
Distribuições normais
Original:
Normal distributions
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produz valores reais em uma padrão de distribuição normal (Gaussiana) .
Original:
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(modelo de classe)
produz valores reais em uma distribuição lognormal .
Original:
produces real values on a distribuição lognormal.
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(modelo de classe)
produz valores reais em uma qui-quadrado de distribuição .
Original:
produces real values on a qui-quadrado de distribuição.
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(modelo de classe)
produz valores reais em uma Distribuição de Cauchy .
Original:
produces real values on a Distribuição de Cauchy.
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(modelo de classe)
produz valores reais em uma Fisher F-distribuição .
Original:
produces real values on a Fisher F-distribuição.
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(modelo de classe)
produz valores reais em uma Student distribuição t .
Original:
produces real values on a Student distribuição t.
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(modelo de classe)
Distribuições de amostragem
Original:
Sampling distributions
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produz inteiros aleatórios sobre uma distribuição discreta .
Original:
produces random integers on a discrete distribution.
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(modelo de classe)
produz valores reais distribuídos em subintervalos constantes .
Original:
produces real values distributed on constant subintervals.
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(modelo de classe)
produz valores reais distribuídos em subintervalos definidos .
Original:
produces real values distributed on defined subintervals.
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(modelo de classe)

[editar] Geradores de seqüência pré-definidas de sementes

Defined in header <random>
(C++11)
de propósito geral viés eliminando mexidos gerador de seqüência de sementes
Original:
general-purpose bias-eliminating scrambled seed sequence generator
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(classe)

[editar] C biblioteca

Defined in header <cstdlib>
gera um número pseudo-aleatório
Original:
generates a pseudo-random number
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(função) [edit]
inicializa pseudo-aleatórios gerador de números
Original:
initializes pseudo-random number generator
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(função) [edit]
valor possível máxima gerada pelo std::rand
Original:
maximum possible value generated by std::rand
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(macro constante) [edit]