ranlux24.md

ranlux24

• random[meta header]
• std[meta namespace]
• type-alias[meta id-type]
• cpp11[meta cpp]

namespace std {
  using ranlux24 = discard_block_engine<ranlux24_base, 223, 23>;
}

• ranlux24_base[link ranlux24_base.md]
• discard_block_engine[link discard_block_engine.md]

概要

ranlux24は、贅沢さレベル3のRANLUX(LUXury RANdom numbers)法エンジンである。
RANLUX法は、以下の特徴を持つ：

• 低速だが、高品質な乱数を生成する
• シードを系統的に選ぶ (例えばスレッド ID) と、特に初期において生成した値の間に線型の相関 (nearly affine dependence) がみられる。これを避けるには
  • random_device 等の非決定論的な乱数をシードとして使う
  • 最初の方の値を捨てる (少なくとも 2 × 23 = 46 個)

RANLUX法は、0から4までの贅沢さレベル(luxury level)が選択可能である。
レベルを高くするほど低速になるが、乱数の品質は高くなる。レベル4が最高品質となる。
標準では、レベル3のranlux24および、レベル4のranlux48が定義される。

モンテカルロ法によるシミュレーションに、よく使用される。

要件

ranlux24型オブジェクトをデフォルト構築した場合、10000番目に生成される擬似乱数の値は9901578であること。

乱数列の周期

10¹⁷¹

サイズ

24 * sizeof(uint_fast32_t)

• uint_fast32_t[link /reference/cstdint/uint_fast32_t.md]

パフォーマンス

minstd_randやminstd_rand0に比べて、5倍ほど遅い。

シード、および生成される値の型

uint_fast32_t

例

#include <iostream>
#include <random>

int main()
{
  std::random_device seed_gen;
  std::ranlux24 engine(seed_gen());

  for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    std::uint32_t result = engine();
    std::cout << result << std::endl;
  }
}

• std::ranlux24[color ff0000]
• std::random_device[link random_device.md]
• seed_gen()[link random_device/op_call.md]
• std::uint32_t[link /reference/cstdint/uint32_t.md]
• engine()[link discard_block_engine/op_call.md]

出力例

14989051
4145629
9009933
15957878
252315
15191713
10652539
8111899
16296385
3893002

バージョン

言語

• C++11

処理系

• Clang: ??
• GCC: 4.7.2 [mark verified]
• ICC: ??
• Visual C++: 2010 [mark verified], 2012 [mark verified], 2013 [mark verified], 2015 [mark verified], 2017 [mark verified]

参照

• N1398 A Proposal to Add an Extensible Random Number Facility to the Standard Library
• Ranlux - Random number generator
• Uniform Random Numbers of Guaranteed Quality
• M. Matsumoto, et al., Common Defects in Initialization of Pseudorandom Number Generators, ACM Trans. Model. Comput. Simul. 17, 15 (2007)