rand_simple

このライブラリは、疑似乱数を簡単に呼び出すことができるライブラリです。

例えば、use rand_simple::Uniform;と宣言するだけで、一様分布乱数を使用できます。

偉大な先達randと比較して、簡素なモジュール宣言と豊富な確率変数による使いやすさを目指しています。

実装する疑似乱数

計算機シミュレーションのため確率分布乱数生成法/著者　四辻 哲章/プレアデス出版に掲載されている確率分布乱数を実装していきます。

掲載されている46種類の確率分布と、その基礎である一様分布・ベルヌーイ分布を実装していきます。

基本的なアルゴリズムはXorshiftです。

Xorshiftはたった4つの状態変数から周期 $2^{128} - 1$ の乱数計算を行うことができます。

0.001秒ごとに乱数を生成したとしても、ループが完了するまで$10^{28}$年かかるそうなので、 ちょっとした乱数生成の範疇ではこれで十分だと考えています。

使用例

一様分布

use rand_simple::Uniform;
let uniform = Uniform::new(1192u32);
let next = uniform.sample();
println!("乱数: {}", next); // 0.8698977918526851f64

ベルヌーイ分布

use rand_simple::Bernoulli;
let bernoulli = Bernoulli::new(1192u32);
let next = bernoulli.sample(0.5f64);
println!("乱数: {}", next); // 0u32

幾何分布

use rand_simple::Geometric;
let geometric = Geometric::new(1192u32);
let next = geometric.sample(0.5f64);
println!("乱数: {}", next); // 4u32

外部ライブラリからの独立性

使い勝手を考慮して、外部ライブラリに依存しないライブラリを目指しています。

そして、組み込みの時刻取得ライブラリが無いとのことで、よくある時刻による乱数の初期化はありません。