Warum ergibt das Kartendeck nach dem Mischen immer dieselbe Reihenfolge?
- Einführung
- Deterministisches Verhalten von Computern
- Die Rolle des Seed bei Pseudozufallszahlengeneratoren
- Technische Umsetzung des Mischens
- Zusammenfassung
Einführung
Viele Menschen beobachten, dass ein Kartendeck nach dem Mischen stets auf dieselbe Weise sortiert zu sein scheint. Dies kann überraschend wirken, da man normalerweise erwartet, dass der Mischvorgang zu einer zufälligen Neuordnung der Karten führt. Die Antwort auf diese Beobachtung liegt tief in der Art und Weise, wie Computer und Programme Zufälligkeit behandeln sowie wie das Mischen technisch implementiert wird.
Deterministisches Verhalten von Computern
Computer selbst arbeiten grundsätzlich deterministisch. Das bedeutet, dass sie bei gleichen Eingaben immer die gleichen Ausgaben erzeugen. Wenn ein Mischalgorithmus in einem Programm keinen echten Zufallsinput erhält, dann wird er bei jedem Durchlauf identische Resultate produzieren. Das liegt daran, dass Programme für das Mischen häufig sogenannte Pseudozufallszahlengeneratoren verwenden. Diese Generatoren erzeugen Sequenzen von Zahlen, die zufällig erscheinen, tatsächlich jedoch durch einen Anfangswert, den sogenannten Seed, festgelegt werden.
Die Rolle des Seed bei Pseudozufallszahlengeneratoren
Der Seed ist im Prinzip ein Startwert, der bestimmt, welche Zahlenfolge der Pseudozufallszahlengenerator erzeugt. Wenn ein Programm zum Mischen des Kartendecks immer denselben Seed verwendet oder keinen zufälligen Seed setzt, dann erhält man dieselbe Folge von "Zufalls"zahlen und somit dieselbe Reihenfolge der Karten. Das erklärt, warum das Kartendeck nach dem Mischen immer gleich aussieht. Ein echtes Zufallsmischen würde einen variierenden Seed verwenden, der z.B. von der aktuellen Uhrzeit oder anderen externen Quellen abhängt.
Technische Umsetzung des Mischens
Ein verbreiteter Algorithmus zum Mischen ist der Fisher-Yates-Algorithmus, der auf Basis einer Pseudozufallszahlensequenz die Positionen der Karten verändert. Wenn die Basis dieser Zahlenfolge stets dieselbe ist, ergibt sich bei jedem Lauf identisches Ergebnis. Dadurch entsteht der Eindruck, dass das Kartenmischen nicht zufällig ist, obwohl der Algorithmus selbst korrekt arbeitet.
Zusammenfassung
Das Kartendeck ergibt nach dem Mischen immer dieselbe Reihenfolge, wenn die Zufallskomponente nicht wirklich zufällig ist. Aufgrund der deterministischen Natur von Computern und der Verwendung von Pseudozufallszahlengeneratoren mit konstantem Seed entsteht beim Mischen stets dieselbe Reihenfolge. Um wirkliche Variabilität zu erreichen, muss der Seed eines Zufallsgenerators dynamisch und möglichst unvorhersehbar gewählt werden.