Geigerzähler für Zufallszahlen?
Hallo!
Ich beschäftige mich aktuell mit Zufallszahlen. Mir kam nun zu Ohren, dass Radioaktiverzerfall zufällig ist.
Jetzt ist meine Theorie, dass es überall Radioaktivenzerfall gibt, wenn auch in ungefährlichen Mengen. Deshalb sollte es mir eigentlich möglich sein, mit einem Geigerzähler den Radioaktivenzerfall zu messen. Das Messergebniss sollten zufällig Zahlen sein (0, irgendwas).
Ich habe leider kein Basiswissen möchte mir das allerdings anlesen. Zuvor möchte ich allerdings wissen ob ich mit meiner Überlegung in einer Sackgasse enden.
Steamasker
4 Antworten
Ja, das geht, hier ist ein Schaltplan: http://www.elektronik-labor.de/AVR/Random.html
Wie du vermutlich schon gesehen hast: Ja, Radioaktivität lässt sich für Zufall nutzen. Habe für die Uni mal eine Ausarbeitung zu Zufallsgeneratoren geschrieben und bin auf eine sehr umfangreiche Quelle gestoßen, die auch auf alle Schwachstellen üblicher Zufallsgeneratoren eingegangen ist - auf Radioaktivität basierende waren tatsächlich die einzigen, die der kritischen (physikalischen) Betrachtung bestanden haben.
Der richtige Ansatzpunkt wäre die Zeit zwischen zwei Zerfällen auszuwerten und mit der darauf folgenden Zeit zu vergleichen. Ist a<b: 0, wenn a>b: 1, wenn gleich (sollte nicht vorkommen): z.B. nochmal messen.
Es gibt für den Anschluss noch Auswerte-Methoden, die die Entropie erhöhen, also den Zufall aus den Messwerten "destillieren" - z.B. Neumann-Korrektur, aber auch kompliziertere...
Die Qualität von Zufallszahlen lässt sich auch Testen, z.B. mit den "Diehard-Tests".
Aber mach dir nicht zu viel Hoffnung auf perfekte Zufallszahlen.- Erst Recht nicht, wenn du keine echte Strahlenquelle hast (die ja verboten wäre), weil sonst das "Rauschen" eine größere Rolle spielt und dieses durch 50-Hz Störeinstrahlung (und anderen) eben nicht mehr "perfekt" zufällig ist.
Ganz grob erklärt misst ein Geigerzähler die Anzahl der Kernzerfälle. (Jedes Knacken im Lautsprecher bedeutet dass ein Atomkern zerfallen ist.). Ich wüsste nicht wie man das als Zufallszahlengenarator benutzen sollte.
Allerdings wird Kernzerfall tatsächlich benutzt um echten Zufall zu generieren. Denn wann genau ein Kern zerfallen wird ist wirklich zufällig.
Das ändert nichts daran dass die Anzahl der Kernzerfälle pro Zeiteinheit nicht zufällig ist, sondern vom Element abhängt.
Sicher gibt es da Möglichkeiten.
Ich habe früher Assembler programmiert und Zufallszahlen erzeugt, indem ich immer mehrere Punkte des Bildschirmes abgefragt und summiert habe.
Das ist ein gutes Beispiel für Pseudozufall.
Bei den selben Ausgangsbedingungen wir immer dasselbe Ergebniss rauskommen.
Naja - aber beim üblichen Gebrauch eines Computers, auf dem etwa auch Multitasking abläuft, wird die Voraussetzung von "identischen Ausgangsbedingungen" eben kaum jemals gegeben sein.
Das ganze sollte mit einem Arduino realisiert werden, so das ich die Zahlen auch als verarbeiten kann.
Bsp: http://arduino-praxis.ch/2011/10/10/testbericht-bausatz-geigerzaehler/
Das ganze sollte mit einem Arduino realisiert werden, so das ich die Zahlen auch als verarbeiten kann.
Bsp: http://arduino-praxis.ch/2011/10/10/testbericht-bausatz-geigerzaehler/