Zufall in Programmen — Informatik, 11–13

Zufall gibt Programmen schwer vorhersehbare Entscheidungen, nützlich für Spiele, Modelle und faire Auswahl.

Die Grundidee

Zufall bedeutet, dass ein Programm nicht genau vorhersehen kann, welches Ergebnis als Nächstes kommt. Oft erzeugt ein Computer diesen Effekt mit einer Regel, die eine lange, gemischt wirkende Zahlenfolge bildet. Das Programm kann eine Zahl dann zum Auswählen, Mischen oder Verändern nutzen.

Das Problem, das sie löst

Ein Spiel mit immer demselben Gegner, derselben Kartenreihenfolge oder demselben Labyrinth wird schnell leicht und langweilig. Ein Programm braucht auch eine faire Möglichkeit, ein Element auszuwählen, statt immer das erste zu nehmen. Zufall bringt Abwechslung und lässt das Programm selbstständig auswählen.

Ein durchgearbeitetes Beispiel

Um eine von sechs Würfelseiten auszuwählen, verwende eine Zufallszahl von 1 bis 6. Schritt 1: Das Programm erzeugt 4. Schritt 2: Es sucht Seite 4 in seiner Liste. Schritt 3: Es zeichnet diese Seite auf dem Bildschirm. Beim nächsten Lauf kann 2 oder 6 kommen; bei vielen fairen Würfen sollte jede Seite ungefähr ein Sechstel der Zeit erscheinen.

Ein naheliegender Fehler

Es ist verständlich, bei einer kurzen Reihe ein Gleichgewicht zu erwarten: drei Kopf und drei Zahl bei sechs Würfen. Der Zufall verspricht das nicht. Sechsmal dasselbe ist möglich, wenn auch selten; Fairness beschreibt langfristige Chancen, kein Muster für jede kleine Gruppe.

Wo du sie antriffst

Zufall gibt es bei gemischten Playlists, Spielkarten, Verlosungen und Simulationen von Wetter oder Verkehr. Er kann ein Spiel abwechslungsreich machen, aber die Entwickler wählen die Chancen: Ein seltener Schatz kann eine Chance von 1 % haben, ein gewöhnlicher 30 %. Zufall bedeutet nicht Sorglosigkeit.

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