matlab - 为什么需要在 Matlab 中调用 rng() 两次

Question

这对我来说似乎是一个错误。似乎有必要在 Matlab 中调用 rng() 两次以获得所需的播种。考虑以下实验:

>> sd = rng(3) % THIS DOES NOT WORK

sd = 

     Type: 'twister'
     Seed: 0
    State: [625x1 uint32]

>> sd = rng(3) % BUT NOW IT DOES

sd = 

     Type: 'twister'
     Seed: 3
    State: [625x1 uint32]

>> sd = rng(3) % AND AGAIN, TO CONFIRM

sd = 

     Type: 'twister'
     Seed: 3
    State: [625x1 uint32]

>> sd = rng('shuffle') % BUT THIS FAILS

sd = 

     Type: 'twister'
     Seed: 3
    State: [625x1 uint32]

>> sd = rng('shuffle') % BUT ON THE SECOND GO IT WORKS

sd = 

     Type: 'twister'
     Seed: 87326715
    State: [625x1 uint32]

>> sd = rng('shuffle') % AND ON THE THIRD

sd = 

     Type: 'twister'
     Seed: 87326802
    State: [625x1 uint32]

>> sd = rng(4) % BUT AGAIN THIS FAILS

sd = 

     Type: 'twister'
     Seed: 87326987
    State: [625x1 uint32]

>> sd = rng(4) % BUT ON THE SECOND GO IT WORKS AGAIN

sd = 

     Type: 'twister'
     Seed: 4
    State: [625x1 uint32]

>> sd = rng(4) % AND SO ON

sd = 

     Type: 'twister'
     Seed: 4
    State: [625x1 uint32]

Answer 1

简答: 根据文档，rng 的返回值是previous 状态:

sprev = rng(...) returns the previous settings of the random number generator used by rand, randi,and randn before changing the settings.

所以，答案是:不，这不是错误。随机数生成器在您第一次调用时已正确初始化。

然而，在我看来，这是一个非常出乎意料的行为。

---

稍微长一点的回答:我建议改用 RandStream 对象，对于具有面向对象编程基础知识的任何人来说，这些对象更容易理解。例如:

s1 = RandStream.create('mrg32k3a');
r1 = rand(s1,100000,1);

我强烈建议避免设置全局流，因为它具有全局变量的所有缺点。

%Not recommended! (Due to global variable)
s = RandStream('mt19937ar','Seed',1);
RandStream.setGlobalStream(s);

编辑 (1)我想解释一下为什么设置全局随机数生成器不是一个好的做法。基本上，任何好的软件的目的都是缩小任何变量的范围，以便 reduce coupling and increase cohesion .全局变量具有最高可能的耦合(任何例程都可以使用它)和最低可能的内聚。全局随机数生成器比普通变量更有风险，因为它有更多机会被其他人使用。

重新播种全局随机数生成器可能会导致一些奇怪的错误。考虑以下示例 - 您正在编写一个在 for 循环中运行并生成随机数的程序。

 for i=1:N
     k = randn(1,1); 
     %... Do something
 end

一切似乎都很完美。现在你想在你的循环中间添加一个第三方函数 Foo 来做一些事情。代码的设计者决定将全局数字生成器重新播种到 1。

 for i=1:N
     k = randn(1,1); 
     %... Do something
     Foo();
 end

 function Foo()
     %Do some stuff
     rng(1);
 end

惊喜!现在你的程序生成了一个完全非随机的数字序列，即在每个循环调用中完全相同的数字。

如果您仍然不相信，请阅读更多数据 - Here , here和 here