KISS (Zufallszahlengenerator)
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KISS ist ein Zufallszahlengenerator, der von George Marsaglia entwickelt wurde.[1]
Sein Name rührt vom KISS-Prinzip her, der Generator ist eine Kombination aus drei einfachen Zufallszahlengeneratoren:
- Linearer Kongruenzgenerator,
- Xorshift und
- Lag-1 Multiply-with-carry.
Jeder dieser Generatoren für sich alleine besteht praktisch keine Tests auf Zufälligkeit. Die Kombination in Form des KISS-Generators besteht jedoch alle statistischen Tests aus dem BigCrush-Test der TestU01-Bibliothek.[2]
Eigenschaften
- Periodenlänge:
- größer als 2124 ≈ 2,12 · 1037 (32-Bit-Version)
- größer als 2247 ≈ 2,26 · 1074 (64-Bit-Version)[3]
- kleiner Zustandsvektor: 4 Werte zu je 32 bzw. 64 Bit
- benutzt nur einfache Rechenoperationen: Shift, Addition, Multiplikation
- einfache Implementierung
Implementierung in C
| 32 Bit | 64 Bit |
|---|---|
#include <stdint.h>
// interner Zustand
static uint32_t x = 123456789; // seed beliebig,
static uint32_t y = 362436000; // aber y != 0 und
static uint32_t z = 521288629; // z,c nicht beide 0
static uint32_t c = 7654321;
uint32_t KISS() {
uint64_t t;
// Linearer Kongruenzgenerator
x = 69069 * x + 12345;
// Xorshift
y ^= y << 13;
y ^= y >> 17;
y ^= y << 5;
// Multiply-with-carry
t = (uint64_t)698769069 * z + c;
c = t >> 32;
z = (uint32_t) t;
return x + y + z;
}
|
#include <stdint.h>
// interner Zustand
static uint64_t x = 1066149217761810ULL;
static uint64_t y = 362436362436362436ULL;
static uint64_t z = 1234567890987654321ULL;
static uint64_t c = 123456123456123456ULL;
uint64_t KISS64() {
uint64_t t;
// Linearer Kongruenzgenerator
x = 6906969069ULL * x + 1234567;
// Xorshift
y ^= y << 13;
y ^= y >> 17;
y ^= y << 43;
// Multiply-with-carry
t = (z << 58) + c;
c = z >> 6;
z += t;
c += z < t;
return x + y + z;
}
|