نقش اعداد تصادفي در شبيه سازي و بررسي تحليلي الگوريتم‌هاي توليد اعداد تصادفي و ارائه روش تلفيقي جديد

THE ROLE OF RANDOM NUMBERS IN SIMULATION and PROVIDING A HYBRID RANDOM NUMBER GENERATOR

در بسياري از سيستمها براي تجزيه و تحليل مسائل مختلف آن و يا اصولاً جهت طراحي، استقرار و توسعه سيستمها، تكنيك­هايي لازم است كه بتوانند حالتها و شرايط خاص و حالات تصادفي سيستم را نيز مورد بررسي و مطالعه قرار دهند. از جمله اين تكنيكها و روشها در حوزه مهندسي، سيستمها و مديريت، شبيه سازي بعنوان يكي از كارآمدترين تكنيك هاي شناخته شده است. از جمله توانمندي ها و قابليت هاي شبيه سازي اين است كه سيستم مورد مطالعه را تحت شرايط خاص و بحراني و احتمالي كه سيستم با آن مواجه خواهد بود، بررسي و تجزيه و تحليل مي­نمايد. اين قابليت منحصر بفرد شبيه ­سازي وابستگي شديدي به اعداد تصادفي دارد. بعبارت ديگر پايه اصلي توانمندي شبيه­ سازي بر اعداد تصادفي استوار است. بنا به عقيده برخي از دانشمندان علم شبيه ­سازي، اعداد تصادفي در حكم پيچ و مهره ­هاي شبيه­ سازي مطرح هستند. از سوي ديگر هر چه توليد اعداد تصادفي با معيارهاي تصادفي بودن سازگارتر باشند، بالطبع تاثير بسزايي در جهت اثربخشي مدلسازي و تجزيه و تحليل نتايج شبيه ­سازي خواهد داشت. در اين مقاله ابتدا دنباله ­هاي مختلف اعداد تصادفي و يا بعبارت صحيح تر اعداد شبه تصادفي، مورد مطالعه و تجزيه و تحليل قرار مي ­گيرند. سپس چند روش از روشهاي معمول و ساده توليد اعداد تصادفي مورد بررسي قرار مي­ گيرد. نتايج حاصل شده بخوبي نشان مي­دهد اگر چه اين روشها ساده هستند اما توليد اعداد تصادفي توسط آنها دچار مشكل و به اصطلاح از هم پاشيدگي مي ­شوند. پس از آن تلاش شده است با استفاده از نتايج تحليل هاي بدست آمده روش تلفيقي بر مبناي تركيبي از روشهاي موجود براي توليد اعداد تصادفي ارائه گردد.

Analyzing different issues of most systems, particularly their design, implementation, and development, requires some sort of techniques which are capable of studying their special conditions in stochastic states. Simulation is regarded as one of the most efficient methods for this purpose in the area of engineering, systems, and management. Studying and analyzing a system under special, critical, and stochastic conditions is one of the capabilities and advantages of simulation. This unique feature of simulation strongly depends on random numbers. Some of the simulation scientists believe that random numbers act as nuts and bolts of simulation. The more random numbers satisfy randomness criteria, the more effective the model and simulation results would be. In this paper, initially, different random number streams- in a more accurate term pseudo random number streams- will be studied. Then, some of the common and simple methods of random number generation will be elaborated. Obviously, the results show that random numbers which are generated by these simple methods suffer from dispersion. Ultimately we attempt to introduce an enhanced hybrid random number generation method based on a combination of these common methods.