乱数

Random Number

programming beginner

実行するたびに予測しにくい値を得るために、一定の仕組みで生成される数のこと。

概要（サマリー）

乱数とは、実行するたびに予測しにくい値を得るために、一定の仕組みで生成される数のことである。サイコロを振るような感覚で、ゲーム、抽選、表示順のシャッフル、テストデータ作成などに使われる。

一般的なプログラムが作る乱数の多くは、アルゴリズムで計算した疑似乱数である。完全に偶然な値ではないが、通常のゲームや表示の変化には十分な予測しにくさを持つ。

Math.random()は0以上1未満の数を返す。

const dice = Math.floor(Math.random() * 6) + 1;
console.log(dice);

この例では1から6までの整数を作り、サイコロの目として使っている。

こうした乱数の動きは、実際の抽選系ツールを触ってみると体感しやすい。

乱数を整数へ変換するときは、最小値と最大値を正しく設計する必要がある。丸め方が不適切だと端の数字だけ出にくくなるなど、意図しない偏りが生まれる。

テストやシミュレーションでは、毎回違う結果より同じ乱数列を再現できるほうが便利な場合がある。そのときはseed（種）を指定できる乱数生成器を使う。seedが同じなら、同じ手順で同じ値を得やすい。

パスワード、認証トークン、秘密のURLなどには、通常の疑似乱数関数を安易に使ってはいけない。セキュリティ用途では、予測耐性を持つ暗号学的に安全な乱数生成機能を選ぶ必要がある。

AIには「1から100までの整数」「同じ値の重複を許さない抽選」のように範囲と条件を伝えるとよい。認証に関係する値なら「暗号学的に安全な方法を使う」と明示し、生成されたコードが通常の乱数関数を使っていないか確認する必要がある。

ゲームやシャッフルなど多くの用途では十分に使える。用途に合う品質かどうかが重要である。

適切ではない。秘密情報には暗号学的に安全な乱数生成機能を使うべきである。

生成方法や整数への変換方法が悪いと偏りが生じる。範囲の計算を確認する必要がある。