Cách tốt nhất để tạo N tạo số ngẫu nhiên độc lập từ 1 giá trị

Trong chương trình của tôi, tôi cần chạy N luồng riêng biệt với mỗi RNG riêng được sử dụng để lấy mẫu một tập dữ liệu lớn. Tôi cần có khả năng gieo mầm toàn bộ quá trình này với một giá trị duy nhất để tôi có thể tái tạo kết quả.

Có đủ để đơn giản tăng tuần tự hạt giống cho mỗi chỉ số?

Hiện tại tôi numpyđang RandomStatesử dụng bộ tạo số giả ngẫu nhiên Mersenne Twister.

Đoạn mã dưới đây:

# If a random number generator seed exists
if self.random_generator_seed:
    # Create a new random number generator for this instance based on its
    # own index
    self.random_generator_seed += instance_index
    self.random_number_generator = RandomState(self.random_generator_seed)

Về cơ bản, tôi bắt đầu với một hạt giống do người dùng nhập vào (nếu nó tồn tại) và với mỗi phiên bản / luồng, tôi tuần tự thêm chỉ mục (0 đến N-1) của cá thể đang chạy. Tôi không biết liệu đây là cách thực hành tốt hay liệu có cách nào tốt hơn để làm việc này không.

Đó không phải là thực hành tuyệt vời, chắc chắn. Ví dụ, hãy xem xét những gì xảy ra khi bạn thực hiện hai lần chạy với các hạt gốc là 12345 và 12346. Mỗi lần chạy sẽ có N-1các luồng chung.

Việc triển khai Mersenne Twister (bao gồm numpy.randomvà random) thường sử dụng một PRNG khác để mở rộng hạt giống số nguyên thành vectơ trạng thái lớn (624 số nguyên 32 bit) mà MT sử dụng; đây là mảng từ RandomState.get_state(). Một cách tốt để làm những gì bạn muốn là chạy PRNG đó, được gieo bằng số nguyên đầu vào của bạn một lần và lấy N*624số nguyên 32 bit từ nó. Tách luồng đó thành Ncác vectơ trạng thái và sử dụng RandomState.set_state()để khởi tạo rõ ràng từng RandomStatetrường hợp. Bạn có thể phải tham khảo các nguồn C của numpy.randomhoặc _randomtừ thư viện chuẩn để có được PRNG đó (chúng giống nhau). Tôi không chắc có ai đã triển khai phiên bản PRNG độc lập cho Python đó không.

$\Phi(u)$$u$$N$

1. $\Phi(u),\Phi^N(u),\Phi^{2*N}(u),...$
2. $\Phi^2(u),\Phi^{1+N}(u),\Phi^{1+2*N}(u),...$
3. ...
4. $\Phi^{N-1}(u),\Phi^{N-1+N}(u),\Phi^{N-1+2*N}(u),...$

$\Phi^n(u)=\Phi(\Phi^{n-1}(u))$

Hiện tại có một gói Python có tên RandomGen có các phương thức để đạt được điều này.

Nó hỗ trợ các luồng độc lập được tạo từ một hạt giống, cũng như giao thức nhảy cho các trình tạo số ngẫu nhiên cũ hơn như MT19937.

Một số người cho rằng có sự tương quan trong các số ngẫu nhiên được tạo ra bởi các hạt liên tiếp. /programming/10900852/gần-seệt-in-random-number-generation-may-give-similar-random-numbers Tôi không chắc điều đó đúng như thế nào.

Nếu bạn lo lắng về nó, tại sao không sử dụng một trình tạo số ngẫu nhiên duy nhất để chọn hạt giống cho tất cả các trình tạo khác?