Šta je generator nasumičnih brojeva? Da li se brojevi zaista generišu nasumično, ili ishod igre nije slučajan?

Na našem putovanju kroz kazina i pravila koja regulišu oblast onlajn kockanja, katkad se spotaknemo o jednostavna pitanja sa komplikovanim odgovorima. Jedno takvo, možda i najčešće u iGaming industriji, je - da li je generator nasumičnih brojeva zaista nasumičan?

Ukratko - ne. Barem ne sasvim. Iako može biti, koliko god je to moguće.

Ovo i nije neki odgovor (ali je barem jedini iskreni, a podržava ga nauka). Da bismo istinski razumeli zašto, kako i šta u vezi sa generatorom nasumičnih brojeva, a u nameri da odgovorimo na ta pitanja na najjednostavniji mogući način, moramo otići korak unazad. 

Prvo, moramo da razumemo šta je nasumičnost. 

Prema rečniku Meriam Vebster (Merriam Webster), to je slučajna pojava koja se dešava „bez određenog cilja, pravca, pravila i metode,” i nešto čemu nedostaje konkretan „plan, svrha ili obrazac”. 

Prema ovoj definiciji, istinska nasumičnost je rezultat nepredvidivog i prirodnog sleda događaja koji se dešavaju bez obrazca, i kao takav, postoji samo u prirodi.

Da bismo imali takvu nasumičnost u bilo kojem veštački generisanom okruženju, bilo bi kao da pratimo sasvim slučajne kvantne pojave, beležimo ih, a potom pohranimo (te podatke) u kompjuter, a zatim prozivode generator nasumičnih brojeva koji radi istinski nasumično. 

Sve ovo nije moguće (vratićemo se na ovo nešto kasnije).

Tako, prema definiciji koja se koristi i u naučnim elaboratima, ni jedan generator nasumičnih brojeva nije nasumičan u onlajn kockanju, niti bilo gde drugo.

Da bi to zamenio i kompenzovao, kompjuterski inženjering koristi dva pristupa (programske metode) koji oponašaju nasumičnost - kvazi-nasumičan i pseudo-nasumičan - i jedno hardversko rešenje. Zasad, ovo je nešto najbliže nasumičnosti u stvaranju nasumičnih brojeva. 

O kakvim metodama je reč?

Kvazi-nasumičan pristup 

Kada god neki programer pokuša da napravi generator nasumičnih brojeva, on ili ona, u suštini, koristi algoritme. Drugim rečima, inženjer uzima set logičnih instrukcija i daje ih kompjuteru, koji potom proizvodi kvazi-nasumičan generator brojeva, i pokušava da oponaša istinsku nasumičnost. 

Izazov u ovom pristupu je dadobijeni rezultati pokazuju šablon, s obzirom da su mašine vođene programiranjem. 

Dr Džon Fon Nojman (Dr. John von Neumann) (1903-1957) se smatra „poslednjim predstavnikom sjajnih matematičkih umova”, koji je, između ostalog, radio na projektu „Menhetn”. 1951. objašnjava nasumičnost u matematici: „Ko god razmatra mogućnost da aritmetičkim metodama proizvede nasumične cifre je, realno, grešan.” 

Naravno, teško je identifikovati šablon, ali brojevi koji su rezultat kvazi-nasumučnog generatora nasumičnih brojeva nisu istinski nasumični. U stvari, samo izgledaju da jesu.

Prateći ishode kvazi-nasumičnosti duže vreme, stotine hiljada, čak i milioni ponavljanja obrtaja (kolutova u slotu) ili bacanja kockica, može se uočiti programski mod.

Recimo, kada se radi o igrama craps, roulette, ili bekgemon (tabla), kvazi-nasumičnost u generatoru nasumičnih brojeva može biti upraćena nakon višegodišnjeg posmatranja. Iskusni igrači je koriste povremeno, kao i pojedina onlajn kazina, a to im daje prednost. 

Srećom, danas su retki onlajn operateri koji koriste ovu metodu. Koriste je tehnološki nenapredni operateri, iz mutnih onlajn jurisdikcija, koji su početnici u ovom biznisu ili su tu samo radi brze zarade.

Pseudo-nasumičan pristup

Sa napretkom kompjuterskog programiranja, statistički nezavisna metoda za regenerisanje istinske nasumičnosti pojavila se kao standard generatora nasumičnih brojeva u savremenim interaktivnim igrama - pseudo-nasumična matoda. 

Dr Stiv Vord (Steve Ward), profesor računarskih nauka i inženjerstva na Masačusetskom institutu tehnologije (MIT), pojašnjava pseudo-nasumičnost i softversko inženjerstvo: 

„Jedna stvar u kojoj tradicionalni kompjuterski sistemi nisu dobri je bacanje novčića. Oni su jednoobrazni/uniformni, a to znači da ako postavite isto pitanje, svaki put ćete dobiti isti odgovor. U stvari, takve mašine su specifično i pažljivo programirane, da bi se eliminisala nasumičnost rezultata. Kada računaju, one prate pravila i oslanjaju se na algoritme. Na jednoj takvoj mašini, ne možete generisati ništa što bi se moglo nazvati nasumičnim sledom brojeva, jer ona prati isti algoritam da bi ih generisala. To znači da započinje sa uobičajenim „seed” brojem i potom prati šablon. To je ono što zovemo „pseudo-nasumični” brojevi.”

Za većinu aplikacija, ovakav pristup je više nogo dovoljan. 

Možete uzorkovati ogromnu količinu podataka, pokrenuti CD plejer, ili voditi lutriju sa poptunim osećajem nasumičnosti jer „nema kvantitativne prednosti u stepenu nasumičnosti.” 

Ipak, ovde se ne radi o istinskoj nasumičnosti, onakvoj kakva je po definiciji. 

Kada uzmemo u razmatranje sve rečeno, i dajući odgovor na pitanje sa početka, čak i pseudo-nasumičan generator nasumičnih brojeva nije istinski nasumičan. 

Nadalje, dr Vord, takođe, ističe, „ako otvorite onlajn poker sajt, na primer, i znate algoritam i seed, možete napisati program koji će predvideti karte koje će biti podeljene.” 

Najposvećeniji igrači e-sportova MMOG (massively multiplayer online games) su u potpunosti svesni ovog i žele da ovladaju pseudo-nasumičnim šablonima, da bi obezbedili nabolji plen, kada se za to ukaže prilika. Često na forumima raspravljaju o pseudo-nasumičnosti. 

Da li je moguća prava nasumičnost van okvira prirode? 

Hardverski generatori nasumičnih brojeva 

Ne sasvim. Jedini nepredvidivi generator nasumičnih brojeva je hardverski uređaj, koji stvara brojeve iz fizičkih procesa - promene koje utiču na formu hemijske supstance, ali ne na njen sastav - umesto iz softverskog algoritma. 

Ovi uređaji su zasnovani na mikroskopskim pojavama, koje generišu statistički nasumične signale, kao što su termalna buka (pomeranje elektrona u električnom provodniku koje se dešava bez obzira na napon, u bilo kojem električnom kolu), fotoelektrični efekat (emisija elektrona iz metala pod dejstvom svetlosti), ili bilo kakve kvantne pojave (poput superfluida, superprovodljivosti, ili kvantnog Holovog efekta). 

Drugim rečima, hardverski generator nasumičnih brojeva je zasnovan na nasumičnosti kakva postoji u prirodi. 

Ova metoda se danas koristi u enkripciji podataka (da bi se napravili kriptografski ključevi), ili u bezbednosnim protokolima (TLS/SSL, između ostalih), jer ovi uređaji stvaraju nizove koji su, barem u teoriji, nepredvidivi, i otporniji na analizu kriptograma. 

Kako dr Vord primećuje, upotreba hardverskih generatora nasumičnih brojeva onemogućava reverzni inženjering poker algoritma, jer se oslanjaju na nepredvidive procese, umesto na obrasce koje je definisao čovek. 

I nadalje primećuje, „ishodi mogu, ipak, biti neznatno naklonjeni većim brojevima ili parnim brojevima, ali [barem] nisu generisani jednoobraznim algoritmom.”

Zašto je to tako? 

Hardverski generatori nasumičnih brojeva mogu da proizvode samo ograničn broj nasumičnih informacija u sekundi. Da bi povećali unos, uređaji se koriste samo da stvore seed - broj koji se koristi da inicira pseudo-nasumičnost - i nakon toga, softver preuzima i pojačava ceo niz. 

Ako je već tako, dakle, samo dobro dizajnirani procesi mogu osigurati da ishod roulette točka bude maksimalno nasumičan, koliko god je to moguće. 

Jedan dodatni ne tako nasumičan sloj

Tako, na kraju dana, odgovor na jednostavno pitanje sa početka mora biti: „Ne”, iako katkad može biti: „Da”. 

U pogledu bazične nasumičnosti, nijedan generator nasumičnih brojeva koji je napravio čovek ne može biti nasumičan, te je tu očigledan odgovor „Ne”. Prosto je nemoguće napraviti istinski nasumične brojeve pomoću bilo koje aritmetičke metode. 

Vi koji ste zainteresovani da malo detaljnije proučite ovu temu, možete se pozabaviti studijom o svim vrstama nasumičnosti na 62 strane, IBM-ove istraživačke laboratorije u Haifi, koja objašnjava da je čak i broj π (3.14) sklon šablonima.

Samo valjano testirani i sertifikovani generatori nasumičnih brojeva mogu pružiti bar neki oblik nasumičnosti, najbliži i nasličniji istinskoj nepredvidivosti, a otuda i „Da” kao dogovor.

U iGaming industriji, ovo poslednje je od najveće važnosti. 

Svi generatori nasumičnih brojeva su napravljeni sa nekim oblikom verovatnoće da će igrači osvajati dobitke, što je suština RTP-a. Potencijalni problem, naravno, je taj da niko od nas ne zna koji algoritam, a kamoli uređaj, kazina koriste kada se radi o uspostavljanju rada generatora nasumilnih brojeva.

E tu je naša angažovanost važna. 

Na nama je da odaberemo sertifikovana onlajn kazina, koji redovno podvrgavaju testiranju generator nasumičnih brojeva, sprovode provere ispravnosti softvera i revizije igara - što najbolji operateri i čine. Osim što ste dobro informisani, to je jedini način da se bar nekako umanji nedostatak nasumičnosti. 

Osim toga, to je jedina stvar koju oprezan i odgovoran igrač može uraditi za sebe, osim što bira igre mudro koristeći svoje veštine najbolje što ume, te ostajući u okvirima budžeta. 

Takve odluke ne bi trebalo da budu nasumične, kao što nijedan generator nasumičnih brojeva uopšte nije nasumičan.