Score:2

คะแนนสเปกตรัมเฉลี่ยของตัวคูณใน LCG

ธง tf
Tom

LCGs มีคุณสมบัติที่เมื่อลงจุดใน 2 มิติขึ้นไป เส้นหรือไฮเปอร์เพลนจะก่อตัวขึ้น ซึ่งผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดสามารถพบได้[2] การทดสอบสเปกตรัมเปรียบเทียบระยะห่างระหว่างระนาบเหล่านี้ ยิ่งห่างกันเท่าไร เครื่องกำเนิดยิ่งแย่:

https://th.wikipedia.org/wiki/Spectral_test

เรามีเอกสารที่ทดสอบและพบตัวคูณที่มีคุณสมบัติทางสเปกตรัมที่ดี:

https://www.ams.org/journals/mcom/1999-68-225/S0025-5718-99-00996-5/S0025-5718-99-00996-5.pdf

https://arxiv.org/pdf/2001.05304.pdf

ลองพิจารณาเครื่องกำเนิด LCG ทั้งหมด $\mod 2^{n}$:

$x_{n+1} = (a \cdot x_{n} + c) \mod 2^{n}$

ด้วยตัวคูณที่เป็นไปได้ทั้งหมด $a$. คะแนนสเปกตรัมเฉลี่ยของคืออะไร $a$?

Score:3
ธง pe

เดอะ การทดสอบสเปกตรัม ประกอบด้วยการเปรียบเทียบความยาวของเวกเตอร์ที่สั้นที่สุดในแลตทิซที่สัมพันธ์กับ เครื่องกำเนิดความสอดคล้องเชิงเส้น ด้วยตัวคูณ $a$ และโมดูลัส $m$ ถึงความยาวสูงสุดที่เป็นไปได้ของเวกเตอร์ที่สั้นที่สุดในแลตทิซใดๆ ที่มีมิติเดียวกัน

โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดสอบสเปกตรัมของตัวเลขของระดับ $d$ ประกอบด้วย $$ \frac{\nu_d}{\gamma_d^{1/2}m^{1/d}}\,, $$ ที่ไหน $\nu_d$ คือ $L_2$ บรรทัดฐานของเวกเตอร์ที่สั้นที่สุดของโครงตาข่ายที่สร้างโดยแถว $$ \begin{patrix} ม&0&0&\จุด&0\ ก&1&0&\จุด&0\ ก^2&0&1&\จุด&0\ &&\จุด&\ ก^{d-1}&0&0&\จุด&1 \end{pmatrix}, $$ และ $\gamma_d$ เป็น ค่าคงที่ของ Hermite สำหรับมิติ $d$หรือการประมาณของมัน เนื่องจากดีเทอร์มิแนนต์ของแลตทิซนี้คือ $m$,ระยะ $\gamma_d^{1/2}m^{1/d}$ เป็นขอบเขตบนที่แน่นสำหรับเวกเตอร์ที่สั้นที่สุดสำหรับโครงตาข่ายของมิติ $d$. (หมายเหตุ ร่างทรงบุญหากปริญญา $d$ มักจะถูกกำหนดให้เป็นขั้นต่ำของคะแนนทั้งหมดจาก $2$ จนถึง $d$; ฉันไม่สนใจที่นี่เพื่อความเรียบง่าย)

การคำนวณค่าเฉลี่ยที่แน่นอนสำหรับคะแนนนี้ค่อนข้างยาก อย่างไรก็ตาม เราสามารถผ่อนคลายปัญหาเล็กน้อยและแสร้งทำเป็นว่า lattices ของแบบฟอร์มด้านบนสามารถจำลองเป็น lattices แบบสุ่ม ซึ่งในกรณีนี้เราสามารถใช้ ฮิวริสติกแบบเกาส์ และประมาณค่าที่คาดหวังของเวกเตอร์ที่สั้นที่สุดในมิติ $d$ เช่น $$ \left(\frac{\pi^{d/2}}{\Gamma(1+d/2)}\right)^{-1/d} m^{1/d}\,, $$ ซึ่งเราสามารถได้รับคะแนนการทดสอบสเปกตรัมเฉลี่ยสำหรับมิติ $d$ เช่น $$ \frac{ \left(\frac{\pi^{d/2}}{\Gamma(1+d/2)}\right)^{-1/d} }{\gamma_d^{1/2}} \,. $$ ด้านล่างนี้เป็นค่าประมาณตามลำดับสำหรับขนาด $2$ ถึง $8$ซึ่งเป็นที่ทราบแน่ชัดว่าค่าคงที่เฮอร์ไมต์ โปรดทราบว่าเรากำลังทำบาปอย่างน้อยสองประการที่นี่:

  • การปฏิบัติต่อโครงร่างที่มีโครงสร้างอย่างยุติธรรมเป็นโครงร่างสุ่มตัวอย่าง
  • การใช้การประมาณแบบซีมโทติคในขนาดที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งอาจไม่ถูกต้องนัก
$d$ $\mathbf{E}\left[\frac{\nu_d}{\gamma_d^{1/2}m^{1/d}}\right]$
2 0.525
3 0.552
4 0.564
5 0.583
6 0.589
7 0.595
8 0.593

คะแนนที่กำหนดโดย Knuth (เล่ม 2, §3.3.4), $$ \mu_d = \frac{\pi^{d/2}\nu_d^d}{(d/2)! ม}\,, $$ กำลังเปรียบเทียบโครงสร้างแลตทิซของ LCG กับค่าเฉลี่ยที่คาดไว้นี้ แต่มีขนาดต่างกัน โดยคนุธกล่าวว่า $\mu_d \ge 1$ เป็นคะแนนที่ดี หมายความว่าโครงตาข่ายของ LCG จะทำงานเหมือนโครงตาข่ายแบบสุ่ม

Tom avatar
tf flag
Tom
ขอบคุณ! ดังนั้นคะแนนเหล่านี้จึงไม่ได้เลวร้ายนักโดยเฉลี่ย ฉันกำลังพิจารณาเครื่องกำเนิด LCG กับมิกเซอร์เอาต์พุตที่มีตัวคูณและส่วนเพิ่มที่เปลี่ยนแปลงบ่อย คำตอบนี้แสดงให้เห็นว่าหากตัวสร้างทำงานอย่างเหมาะสมสำหรับพารามิเตอร์ที่มีคะแนนตามด้านบน (ประมาณ 0.55) ตัวสร้างอาจจะทำงานได้ดีเมื่อเราใช้พวกมันแบบสุ่ม (และเปลี่ยนบ่อยมาก ทุกๆ 2-3 ครั้ง) เพราะโดยเฉลี่ยแล้ว เราจะมี Parameters ที่ใช้งานอยู่พอสมควร

โพสต์คำตอบ

คนส่วนใหญ่ไม่เข้าใจว่าการถามคำถามมากมายจะปลดล็อกการเรียนรู้และปรับปรุงความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาของ Alison แม้ว่าผู้คนจะจำได้อย่างแม่นยำว่ามีคำถามกี่ข้อที่ถูกถามในการสนทนา แต่พวกเขาไม่เข้าใจความเชื่อมโยงระหว่างคำถามและความชอบ จากการศึกษาทั้ง 4 เรื่องที่ผู้เข้าร่วมมีส่วนร่วมในการสนทนาด้วยตนเองหรืออ่านบันทึกการสนทนาของผู้อื่น ผู้คนมักไม่ตระหนักว่าการถามคำถามจะมีอิทธิพลหรือมีอิทธิพลต่อระดับมิตรภาพระหว่างผู้สนทนา