Je leest:

Willekeur in kristallensoep

Willekeur in kristallensoep

Auteur: | 30 september 2002

Natuurkundige James Gleeson heeft een apparaat ontwikkeld dat gegarandeerd willekeurige getallen maakt. Deze getallen zijn erg belangrijk voor bijvoorbeeld computerbeveiliging. Computers zelf zijn juist helemaal niet goed in het verzinnen van willekeurige getallen, maar Gleeson heeft een andere methode die wel werkt.

Een, vier, elf, vijf, achtentwintig. Wat is het volgende getal in de rij? Het kan eigenlijk van alles zijn, want er zit geen duidelijke regelmaat in. Zo’n rij van getallen, waarin het volgende getal niet te voorspellen is op basis van de voorgaande, noemt men willekeurig. Dit soort getallen zijn bijvoorbeeld nodig om informatie op computers te versleutelen. Maar ook in minder belangrijke toepassingen als computerspelletjes worden ze gebruikt om onvoorspelbaarheid te simuleren. Computers zelf zijn helemaal niet goed in het verzinnen van echt willekeurige getallen. James Gleeson, een natuurkundige aan Kent State University in de VS, heeft een simpel apparaat bedacht dat gegarandeerd willekeurige getallen uitspuugt.

Willekeurige getallen zijn niet makkelijk te maken – het is altijd uitkijken dat er geen onverwachte regelmaat in de lijst zit. Bron afbeelding: Gieljan de Vries

Gleeson’s apparaat bevat een aantal LCD-kristallen in een vloeistof. De manier waarop zo’n LCD-kristal licht weerkaatst hangt af van de hoek waaronder het licht invalt. In een stromende vloeistof raken de kristallen kris-kras door elkaar. Gleeson schoot een laser af op de vloeistof en bekeek de telkens wisselende hoeveelheid licht die wordt teruggekaatst. Omdat die hoeveelheid licht telkens wisselt stelt het eigenlijk een willekeurig getal voor. Dat getal mat hij dan ook eens in de zoveel milliseconden met een sensor, waarna hij het digitaliseerde en opsloeg. Het resultaat: een lijst getallen waarin geen enkele samenhang valt te ontdekken.

Elke programmeertaal kan wel ‘willekeurige’ getallen maken. ‘Willekeurig’, omdat eigenlijk best te voorspellen is wat het volgende getal in de rij zal worden. Computers nemen namelijk een getal, vaak de tijd in microseconden op de interne klok, en voeren dat in een speciaal algoritme in. Dat algoritme levert dan een hele lijst getallen op. Op het oog zijn die echt willekeurig, maar iemand die het begingetal (ook wel seed genoemd) kent, kan de hele rij zo namaken. Bovendien vertonen deze algoritmes soms regelmaat: na een bepaald aantal getallen herhaalt de reeks zich dan. Voor echte beveiliging is een computer dan ook niet hét apparaat om willekeurige getallen mee te maken.

Gleeson is niet de eerste die een experiment gebruikt om willekeurige getallen te maken. Op het internet zijn makkelijk sites te vinden die hetzelfde doen, of ze nou de ruis van een verkeerd afgestelde radio of de bewegingen van een lavalamp als bron gebruiken. Zelfs radioactief verval is wel eens als bron voor willekeurige getallen gebruikt! Maar Gleeson’s experiment is wel simpel na te maken, wat het als commerciële oplossing erg aantrekkelijk maakt.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 30 september 2002

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.