İki boyutlu doğrusal tek tip hücresel özdevinirlerin başlangıç durum yoğunluklarını dikkate alan sözde rastgele sayı üretimlerinin başarım analizi
Performance analysis of pseudo-random number generations of two-dimensional linear uniform cellular automata that considers initial state densities
Yazar: Kılıç, Hürevren
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 39 No. 2, 2021
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Modelleme ve benzetim,Sözde-rastgele sayı üretimi,İki boyutlu doğrusal tek tip hücresel özdevinirler,Başlangıç konfigürasyonu durum yoğunlukları,NIST istatistiksel test süiti

Bu çalışmada, iki boyutlu doğrusal tek tip hücresel özdevinirlerin başlangıç durum yoğunluklarının sözde-rastgele sayı üretimlerine olan etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma, hücresel özdevinirlerin kaliteli sözde-rastgele sayı üretimlerinde başlangıç durum yoğunluklarının dikkate alınması açısından özgündür. Deneylerde dikkate alınan 512 adet iki boyutlu doğrusal hücresel özdevinir arasından (her birinin değerleri 0,05 ile 0,95 arasında değişen 19 adet farklı başlangıç durum yoğunlukları (ρ) için - toplam 512*19 = 9728 adet aday özdevinirin) 7 adedinin, uygulanan karşılaştırmalı istatistiksel testlerden yüksek başarıyla geçtikleri ve yetkin sözde-rastgele sayı üreteçleri oldukları, uygulanan National Institute of Standards and Technology (NIST) istatistiksel test süiti testleriyle doğrulanmıştır. Karşılaştırmalı çalışma neticesinde, bulunan hücresel özdevinir üreteçlerinin yetkin oldukları ve bunlardan en başarılı 2 adedinin, NIST test süitinde yer alan tümün üreteçlerden kümülatif ve kombine skor metrikleri dikkate alındığında daha iyi performans gösterdikleri gözlemlenmiştir. Özdevinirlerin başlangıç durum yoğunluk oranlarının sözde rastgele sayı üretimini etkilediği ve sözkonusu etkinin özdevinir tabanlı sözde rastgele sayı üretimi araştırmalarında dikkate alınması gereken bir unsur olduğu gösterilmiştir.

Bu çalışmada, iki boyutlu doğrusal tek tip hücresel özdevinirlerin başlangıç durum yoğunluklarının sözde-rastgele sayı üretimlerine olan etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma, hücresel özdevinirlerin kaliteli sözde-rastgele sayı üretimlerinde başlangıç durum yoğunluklarının dikkate alınması açısından özgündür. Deneylerde dikkate alınan 512 adet iki boyutlu doğrusal hücresel özdevinir arasından (her birinin değerleri 0,05 ile 0,95 arasında değişen 19 adet farklı başlangıç durum yoğunlukları (ρ) için - toplam 512*19 = 9728 adet aday özdevinirin) 7 adedinin, uygulanan karşılaştırmalı istatistiksel testlerden yüksek başarıyla geçtikleri ve yetkin sözde-rastgele sayı üreteçleri oldukları, uygulanan National Institute of Standards and Technology (NIST) istatistiksel test süiti testleriyle doğrulanmıştır. Karşılaştırmalı çalışma neticesinde, bulunan hücresel özdevinir üreteçlerinin yetkin oldukları ve bunlardan en başarılı 2 adedinin, NIST test süitinde yer alan tümün üreteçlerden kümülatif ve kombine skor metrikleri dikkate alındığında daha iyi performans gösterdikleri gözlemlenmiştir. Özdevinirlerin başlangıç durum yoğunluk oranlarının sözde rastgele sayı üretimini etkilediği ve sözkonusu etkinin özdevinir tabanlı sözde rastgele sayı üretimi araştırmalarında dikkate alınması gereken bir unsur olduğu gösterilmiştir.