Depuis de nombreuses années, des dispositifs sont utilisés pour produire une suite de nombres qui ne présentent dans l’apparence aucune suite. Il s’agit des Générateurs de Nombres Aléatoires (GNA ou RNG en anglais). Ils interviennent notamment dans les jeux où la chance ou le hasard détermine l’issue des sessions. Cette technologie inclut des constructions mathématiques permettant de créer des nombres ayant un motif déterministe qui ne peut cependant être aisément déduit. Cet article vous en dit plus sur les GNA et leur utilité dans plusieurs domaines.
GNA : de quoi s’agit-il réellement ?
Comme nous l’avons susmentionné, un Générateur de Nombres Aléatoires est un dispositif matériel ou informatique mis en place pour créer un ensemble aléatoire de nombres. C’est en quelque sorte une reproduction moderne des différentes méthodes ou techniques (lancer de dés, le mélange des cartes, le retournement de pièces, le tirage au sort, etc.) utilisées depuis de nombreux siècles et basées sur le hasard. Aujourd’hui, les GNA apparaissent sous plusieurs formes, mais les résultats qu’ils produisent ne sont pas toujours considérés comme le fruit du hasard. Cela s’explique notamment par le fait que ces générateurs ne tirent en réalité profit que du côté aléatoire des phénomènes quantiques.
Pour appréhender le fonctionnement des GNA, il faut d’abord comprendre ce que l’on entend par « hasard » ou « série aléatoire ». Selon le regretté mathématicien et philosophe français Augustin Cournot, les résultats du hasard sont les événements engendrés par la rencontre ou la combinaison de phénomènes issus de séries indépendantes. Les développeurs s’inspirent de cette définition pour produire les GNA. Ils exploitent ce caractère aléatoire pour créer les suites dont ils ont besoin. Cependant, la grande majorité des phénomènes utilisés ne sont pas vraiment aléatoires. Par exemple, dans le cas d’un lancer de dés, on peut toujours prédire la face supérieure lorsque l’on maitrise d’une partie les lois de la physique (gravitation, lois de Newton, etc.) et d’autre part la configuration initiale des dés. Il s’agit alors plus d’une question d’imprévisibilité plutôt que d’aléatoirité lorsqu’on évoque les phénomènes gérés par les GNA.
L’utilisation des GNA dans divers secteurs
Aujourd’hui, les Générateurs de Nombres Aléatoires sont employés dans un grand nombre de domaines. Que ce soit pour l’analyse ou la simulation ou même le calcul des intégrales, ils se montrent très utiles. Voici un récapitulatif des secteurs dans lesquels les GNA sont présents :
Les jeux en ligne: Depuis l’avènement de l’industrie du pari en ligne, les GNA sont intégrés aux logiciels pour assurer l’équité de jeu pendant les sessions. Sur les machines à sous, ils sont utilisés pour générer un ensemble de symboles de façon aléatoire. Ainsi, les symboles varient d’une rotation à une autre. De même, l’apparition d’une combinaison gagnante est le fruit du hasard. Au cours des jeux en ligne comme le baccara, le blackjack, le poker ou le vidéo poker, les GNA assurent le mélange et le tirage des cartes. À la roulette, ils s’assurent d’arrêter la roue, et ce de sorte que la bille s’immobile dans l’une des cases au hasard. Dans tous les cas, les GNA sont employés pour que les joueurs ne puissent pas prédire en réalité le résultat des parties. C’est la raison pour laquelle tous les meilleurs sites de jeux d’argent et hasard en ligne en font usage pour offrir les mêmes chances de gagner à tous les joueurs. En consultant la revue de Winoui Casino par exemple, vous vous rendrez compte que cette plateforme s’appuie sur un GNA de dernière génération, conformément aux normes de l’industrie. Cela permet aux joueurs de tenter leur chance en toute sérénité sur sa gamme de plus de 2 250 jeux depuis 2018. Il est utile de savoir que les GNA sont régulièrement audités sur les plateformes de jeux par des instances indépendantes comme TST et eCOGRA qui s’assurent qu’ils sont efficaces et qu’ils maintiennent parfaitement le côté aléatoire des jeux.
L’analyse: Lorsqu’un échantillonnage est réalisé, les GNA permettent de simplifier le travail. Ils se basent en effet sur les valeurs prélevées sur les phénomènes physiques périodiques pour vous aider dans vos analyses. Par ailleurs, toutes les techniques d’analyse utilisant les GNA sont connues comme étant des « Méthodes de Monte-Carlo ». Elles sont généralement employées pour calculer des intégrables en dimension plus grande que 1. Elles peuvent ainsi servir à déterminer par exemple l’aire qui se trouve sous l’intersection de deux courbes. Elles peuvent également aider à estimer la valeur d’un coup au jeu de go ou aux échecs. De plus, elles permettent de réaliser des centaines de tirages aléatoires pour calculer les probabilités d’avoir certaines performances en bourse dans l’avenir.
La prise de décision: Vous pouvez faire recours à un programme avec GNA basé sur la technique du pile ou face lorsque vous vous trouvez dans une situation où vous ne savez pas vraiment quelle décision prendre. Vous pouvez également prendre une décision de façon aléatoire si vous ne répondez pas aux critères les plus pertinents.
La sécurité informatique: Les Générateurs de Nombres Aléatoires sont utiles pour les tests unitaires. Ils permettent en réalité de vérifier si la partie d’un logiciel ou d’un programme fonctionne comme il se doit. Ils donnent la possibilité aux programmeurs d’identifier les failles d’un réseau informatique et de les corriger.
La simulation: Les GNA sont exécutés sur des programmes informatiques pour simuler des phénomènes physiques ou créer des expériences virtuelles proches de la réalité. Ils sont utiles par exemple pour la simulation du pilotage d’un aéronef, de la commande d’une centrale nucléaire, de la conduite des camions, des voitures ou des motos. Dans les jeux vidéo de simulation de vol spatial, de sous-marin, de vol de combat, leur usage permet de plonger les joueurs dans une situation beaucoup plus passionnante et plus dangereuse. Cela explique en partie l’évolution constante du secteur des jeux vidéo depuis l’implémentation de ce type de technologie.
La cryptographie: Avec les GNA, il est possible de créer des clés de chiffrement aléatoires. Ils sont alors d’une grande utilité pour la cryptographie. Celle-ci se divise en deux parties : la cryptographie symétrique dite de clef secrète et la cryptographie à clef publique (asymétrique). Dans le premier cas, les générateurs produisent la clef requise pour le chiffrement et le déchiffrement des messages. Celle-ci est définie en commun accord avec les destinataires. Dans le cas de la cryptographie asymétrique, aucune mise en commun entre les destinataires n’est nécessaire. Les GNA leurs fournissent en effet différentes clefs, les unes pour le chiffrement et les autres pour le déchiffrement.
La parapsychologie: Les GNA sont utilisés dans les recherches pour produire à partir d’une source radioactive ou d’un bruit de fond des nombres de manière aléatoire. Ils permettent de créer des tests de contrôle pour l’étude de la micropsychokinèse. Des tests sont également organisés sur des personnes censées avoir des capacités psi qui doivent essayer d’influencer les résultats des Générateurs de nombres aléatoires. On demande par exemple aux sujets psi en question de faire s’allumer des diodes qui fonctionnent sous un GNA. Et en fonction des résultats, on conclut s’il est statistiquement possible que les diodes s’allument le plus souvent en présence de ces types de personnes.
Les différentes sortes de générateurs de nombres aléatoires
Il existe de nos jours plusieurs types de GNA. Pour commencer, il y a les Générateurs reposants sur des phénomènes imprévisibles. Le terme « Générateurs de Nombres Aléatoires » n’est pas le plus approprié pour les caractériser puisqu’ils ne sont pas sûrs à 100%. Ils permettent de produire en quelque sorte du hasard à la main. Dans cette catégorie, on regroupe les diverses techniques de mélange de cartes, le tirage au sort au loto, la méthode de pile ou face, le lancer des dés et la roulette.
Ensuite, il y a les Générateurs reposants sur des algorithmes. Ces derniers sont des suites d’opérations définies préalablement pour modifier les paramètres auxquels elles s’appliquent. Ils peuvent être configurés pour donner des résultats presque aléatoires. Dans ce cas, on parle de nombres pseudo-aléatoires. Ils sont faciles à produire, d’où la présence d’un grand nombre de générateurs du genre sur le marché. Malheureusement, il n’est pas conseillé de faire usage des nombres pseudo-aléatoires dans certains domaines puisque cela peut fausser les résultats ou compromettre l’étude réalisée.
C’est le cas en cryptographie où les clefs de chiffrement sont appelés à être tout à fait aléatoires. On distingue également des Générateurs reposants sur des phénomènes physiques. Il s’agit-là des GNA les plus impressionnants puisque ce sont eux qui produisent les vrais nombres aléatoires. Ils s’appuient sur les phénomènes physiques tels que la mécanique quantique, la radioactivité, le souffle direct dans un micro, les bruits électromagnétiques, l’antenne radio pour capter des ondes, les bruits thermiques et la comparaison de deux photos sur une scène mouvementée.
On trouve pour finir les Générateurs mixtes. Ce sont des dispositifs qui font usage des algorithmes pseudo-aléatoires et d’une source d’entropie physique pour créer un excellent flot d’aléas. L’équipe de Silicon Graphics menée par Landon Noll a notamment conçu en 1996 un système du genre sur les lampes à lave. Le but est de numériser les lampes et d’obtenir la graine d’un algorithme afin de générer des nombres pseudo-aléatoires.
Notez que les Générateurs informatiques de nombres aléatoires sont les plus utilisés actuellement. Ils sont intégrés à des programmes qui fonctionnent aussi bien sur les ordinateurs portables que sur les meilleurs smartphones du moment. Rappelez-vous qu’ils sont disponibles sur les casinos sans téléchargement de premier ordre comme Winoui Casino procurer des sessions parfaitement basées sur le hasard.
