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    科技爱好者周刊(第 305 期):随机数,这是一个问题

    阮一峰发表于 2024-06-21 00:41:33
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    这里记录每周值得分享的科技内容,周五发布。

    本杂志开源,欢迎投稿。另有《谁在招人》服务,发布程序员招聘信息。合作请邮件联系(yifeng.ruan@gmail.com)。

    封面图

    重庆"悦来江湾"公交车站,由几块巨石组成,象征当地江边的鹅卵石。(via)

    随机数,这是一个问题

    今天谈谈,怎么生成真正的随机数。

    这个问题超难,但有一些很有趣的内容。

    首先,编程语言提供的随机数,是伪随机数。

    V8 引擎的官网有一篇文章(下图),特别提醒大家这一点。它内置的随机数不是真随机数,而是伪随机数。

    所谓伪随机数,并非真的随机,而是算法得到的。只要初始的种子值相同,算法会给出一样的结果。

    JavaScript 和许多其他语言,都有这个问题。所以,遇到特别强调随机的场合,都不应该使用语言内置的随机数生成器。

    真随机数需要满足三个条件。

    (1)无法预测。 随机数不能被猜到,所以必须非常大,否则会被暴力破解。

    (2)不能重复。 每次生成的随机数,不能是一样的。

    (3)均匀分布。 随机数必须平均散布在所有区间,不能集中在某些区间。

    一般来说,只有通过硬件,才能得到真随机数,单纯的软件算法做不到。

    科学家绞尽脑汁,想出各种办法,通过硬件生成随机数。

    著名的 Random.org 就是专门生成一个随机数的网站。

    它在全世界部署了多个无线电接收器,专门监听大气无线电波(即大气噪音,可以理解成大气的布朗运动),通过随机的无线电信号来生成随机数。下图是它的早期硬件设备。

    因为有硬件支出,使用它的随机数,需要付费。所以,大家可以看到,真随机数是有成本的,不是跑一下程序就可以了。

    世界最大的 CDN 服务商 Cloudflare ,为了得到真随机数,做得更绝。

    它的三个办公室,每个都有不一样的随机数生成装置。

    (1)旧金山总部。一进门就有一堵墙,放满了几十盏熔岩灯。

    熔岩灯内部是融化的蜡,每时每刻都在变化着形状。

    需要随机数的时候,就对着这堵墙拍一张照片。每张照片都是不一样的,然后计算照片的哈希,将其作为种子值,计算得到一个随机数。

    (2)伦敦办公室。 那里有一面"单摆墙",放满了各种单摆装置。

    单摆和它们的影子,每时每刻都在摆动。每次照片的哈希也是不一样的,可以作为随机数的种子值。

    (3)奥斯汀办公室。 那里的天花板,挂了很多彩色的反光片。

    这些反光片对空气流动十分敏感,开门、关门、空调、温度、湿度,都会让其转动,反射出不同颜色的光。因此,也可以用来当作随机数的种子值。

    下周五,稀土开发者大会

    过去一个月,周刊一直在预热今年的"稀土开发者大会"。

    它的开幕时间就是下周五(6月28日)。

    作为今年的大活动,所有日程安排现在都出来了。下图就是主论坛和10个分论坛的 70 多场演讲题目。

    点击看大图,都是技术热点和前沿领域。演讲者是来自全球的技术专家和第一线的主力工程师。

    另外,大会还有外场的 AI 活动,一共4个特色展区,可以接触众多国内头部 AI 公司的展台,参与各种互动小游戏,赢取纪念品。这部分是免费的。

    活动详情可以点击这个链接,或者扫描上方海报的二维码,购买内场演讲票,或者领取免费的外场票,以及预约现场直播。

    科技动态

    1、Starliner 飞船

    美国宇航局最近遇到了一件尴尬的事情。

    波音公司的 Starliner 飞船(下图),将两名宇航员送入国际空间站以后,却回不来了。

    飞船发射后,出现了氦气泄漏和推进器故障。迟迟没有找到原因,美国宇航局就不敢用它把宇航员送回来。

    本次任务原定8天,现在已经20天了。目前暂定6月26日返航,但可能再次推迟。

    好在国际空间站有4个月的食物储备,不至于有物资问题。

    本次飞行是 Starliner 飞船首次执行任务,就搞成这样。实在不行的话,只能再派一艘飞船去把人接回来。

    2、澳大利亚巨型鹅

    澳大利亚与其他大陆隔绝,存在着许多奇特动物。

    科学家很早就知道,澳大利亚有过一种巨型鹅(下图最右侧),大小跟鸵鸟相仿,身高超过2米,体重240公斤,但是已经在45000年前灭绝了。

    那时正好是第一批人类来到澳大利亚,所以科学家猜测,它的灭绝与人类有关。人类可能大规模捕杀这种鹅,毕竟它不会飞,又跑得慢。

    以前,这种鹅只出土过零星的化石,最近终于出土了第一个完整头骨。

    科学家画出它的还原像,大家看看,这种地球已经不存在的巨型鹅长什么样。

    3、眼球监控

    一位国外网友,在推特上贴出一张图片。

    他在手机上看 Youtube 视频,结果跳出了这个提示。

    意思是,系统发现,他的眼球没有注视广告,所以重新播放一次广告。

    这张图应该是伪造的,不过技术上很简单。只要播放广告时,启动摄像头,就能识别镜头前有没有人,眼球看哪里。

    我怀疑,这种场景会变成现实。以后,付费用户正常使用,免费用户必须通过眼球监控,确保正在注视广告。

    4、上网篮

    加沙地区由于战争原因,互联网服务已经完全中断了。

    一个国际组织为了帮助那里的人民上网,想出了一个解决办法。

    他们先在其他国家购买了一批 eSIM 卡,将参数传给当地人。因为 eSIM 是虚拟卡,只要填入参数,就能开通,相对容易。

    然后,当地人把手机连上充电宝,放在一个篮子里,带到边境地区,挂在高处。

    通过 eSIM 卡,手机可以连上领国的 4G 网络,这时打开手机热点,那么在篮子下面的人,就都能上网了。

    文章

    1、AI 芯片的未来,未必是 GPU(中文)

    本文认为,加速计算未必只能通过 GPU 实现,FPGA 或 ASIC 或许是更优的底层计算设备。

    2、我编写自己的博客引擎的10年(英文)

    作者为自己写了一个博客引擎,坚持了10年,他讲述在这个过程中学到的东西和体会。

    3、CSS 的 3D 折叠效果(英文)

    本文介绍如何使用 CSS 实现 3D 的页面折叠动画效果(上图)。

    4、随机歌单的算法(英文)

    本文介绍 Spotify 生成随机歌单的算法,要求是同一个歌手的歌曲不能连续播放。

    5、ASML 总部访问记(英文)

    作者访问荷兰光刻机公司 ASML 总部,在埃因霍温市的郊区,这里是他的见闻。

    6、200行 JavaScript 代码实现虚拟 DOM(英文)

    虚拟 DOM 是很多 JS 框架的底层基础,本文演示怎么自己从头实现它。

    工具

    1、Postgres.js

    Node.js 和 Deno 的 PostgreSQL 客户端,类似软件还有 Zapatos。

    2、OpenccLint

    一个基于 OpenCC 的繁简体中文转换工具,支持编辑器和命令行界面。(@hddhyq 投稿)

    3、BiliVideoDown

    一款基于 Flutter 的桌面端 B 站视频下载器,代码开源。(@kangpeiqin 投稿)

    4、AQChat

    一款匿名的在线聊天软件,用户可以自由登录、创建房间、会话和传输文件,体验 demo。链接是后端代码,另有 Web 端和移动端。(@howcodes 投稿)

    5、Voicer

    一个 Chrome 浏览器插件,用来语音朗读网页文本。(@wang-jianliang 投稿)

    6、易条形

    一个在线的条形码生成器。(@FZliweiliang 投稿)

    7、ScienHub

    LaTex 在线编辑器,提供很多实用的模板。(@tc1989tc 投稿)

    8、trash.sh

    rm 命令的简单替代品,提供一个删除文件的回收站。(@qqAys 投稿)

    9、我的字体

    一个制作个人手写字体的在线工具。(@harbor2009 投稿)

    10、lingo link

    一个开源的浏览器插件,支持划词翻译、AI 翻译、生词标记。(@chengfengfengwang 投稿)

    AI 相关

    1、Luma AI Video Generator

    Luma AI 视频生成器免费在线使用。(@sunnyjingliu 投稿)

    2、Stable Diffusion 3 AI 图像生成器

    免费使用 Stable Diffusion 3,通过文本生成图像,无需注册。(@ddewfrefref 投稿)

    3、Generative Voice AI

    一个文字转语音的服务,支持中文,免费账户每月可以转10000字(约10分钟音频)。

    4、BrainyAI

    一个开源的 Chrome 插件,在侧边栏加载 AI 模型,是类似产品 Sider AI, Monica, Merlin, 和 MaxAI 的免费替代品。(@luyu0279 投稿)

    5、Rock AI

    该网站托管了一些开源 AI 模型,可以免费调用。(@hellokidder 投稿)

    6、Chrome AI

    使用 chrome 内置 AI 模型搭建的本地聊天工具。(@zengkan0703 投稿)

    7、mac 电脑的本地文本总结(英文)

    本文介绍如何在 mac 电脑上,架设本地的 Ollama 模型,用它建立一个快捷方式,自动对打开的网页进行内容总结。

    资源

    1、开发者必须了解的 Unicode 知识(2023版)

    这篇长文介绍最新的 Unicode 知识。

    2、loadership

    该网站可以定制纯 CSS 的页面加载动画(loader)。

    3、现代 C++ 编程(Modern C++ Programming)

    一个开源的 C++ 英文教程。

    图片

    1、奇怪的环岛

    英国有一个奇怪的环岛,分成内圈和外圈,它们之间还分布着5个小环岛。

    它的内圈是逆时针方向,外圈是顺时针方向。

    从外圈进入内圈,或者从内圈进入外圈,都必须通过5个小环岛。

    下图是当地的交通指示牌。

    这个环岛建于1972年,多年没有发生过重大的交通事故。

    2、易北河隧道)

    易北河流经德国汉堡市中心。

    1911年,汉堡市政府在河底挖了一条426米的隧道,方便两岸的交通。

    这条隧道的奇特之处,就是没有引道。行人和车辆必须使用升降机,进入和离开隧道。下图两侧的黄色垂直通道,就是升降机。

    下图是车辆升降机的入口。

    这个隧道直到今天还在使用,甚至还在里面开过音乐会。下图是在升降机底部仰望出口。

    文摘

    1、编程语言应该多大?

    编程语言有小有大。

    一些语言只提供最核心的功能,另一些语言无所不包。

    还有一些语言,开始时很小,后来不断添加功能,变得越来越大,甚至庞大到难以使用。

    Python 语言的初始版本很小,前几个版本故意保持这种特色,添加功能的建议都被明确拒绝,理由是它们会使语言太大。

    某个时刻(也许是在 Python 1.6 和 Python 2.0 之间),事情发生了变化:功能建议不会因为使语言变大而被拒绝,只会因为没有解决重要问题而被拒绝。

    从此以后,Python 就走向了庞大语言的道路。

    在我看来,一旦语言的设计者不再担心语言的大小,这种语言的无限制增长是不可避免的。

    很多语言都是如此。尽管 Java 从来都不是小型语言,但在泛型添加到 Java 1.5 之前,它的变化相当小。泛型似乎是 Java 大型语言之旅的起点。

    JavaScript 本来是一个周末设计出来的小型语言,现在变成了一种相当庞大的语言。

    Rust 是一种已经很大的语言,但它正在考虑添加更多功能,变得更大。

    为什么那么多语言都走上了变大的道路?

    我的看法是,因为没有一种编程语言是完美的,总有不能很好支持的用例。许多情况下,添加新功能有助于更好地支持这些用例。

    由于潜在用例是无限的,因此我们总是加入新的设计,让语言变得"更好",副作用就是每次都让语言变得更大一点。

    言论

    1、

    拉斯维加斯正在举行一年一度的电子表格 Excel 世界锦标赛,它有一个其他比赛都没有的特点,那就是毫无趣味。

    -- 《Excel 世界锦标赛》

    2、

    哈勃望远镜确定,宇宙的准确年龄是138亿年。那就是我们这个世界的起源,在这之前是什么,没人知道。

    --《韦伯望远镜提供的新线索》

    3、

    农活忙不过来。

    -- @dylanaraps,Kiss Linux 的创始人,他的 GitHub 主页上只留了这一句话,项目已经两年多不更新了

    4、

    我不记得读过的书,就像不记得吃过的饭一样;即便如此,它们还是造就了我。

    -- 爱默生

    5、

    早期,民航客机的驾驶舱最多有五名成员。由于导航和通信的自动化,导航员和无线电操作员率先被淘汰。然后,飞行工程师也被淘汰了,只剩下两名飞行员。

    随着飞行员成本的飙升,航空公司开始要求,只有一个飞行员的窄体飞机,副驾驶员被淘汰只是时间问题。

    最终,仅剩的一个飞行员也会被淘汰,以后的飞机主要靠自动驾驶,再配上一名能够有限控制飞机的地面操作员。

    -- 《最后的飞行员》

    往年回顾

    2023:卡马克的猫

    2022:晋升制度的问题

    2021:内容渠道的贬值

    2020:阵地战与奇袭战

    (完)

    文档信息

    • 版权声明:自由转载-非商用-非衍生-保持署名(创意共享3.0许可证)
    • 发表日期: 2024年6月21日


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