boost::multiprecision 具有固定种子和可变精度的随机数

Question

在 rng 中使用固定种子时，当精度发生变化时，结果无法重现。也就是说，如果更改模板参数 cpp_dec_float<xxx> 并运行以下代码，则会看到不同的输出（对于精度的每次更改）。

#include <iostream>
#include <boost/multiprecision/cpp_dec_float.hpp>
#include <boost/multiprecision/cpp_int.hpp>
#include <random>
#include <boost/random.hpp>
    
typedef boost::multiprecision::cpp_dec_float<350> mp_backend; // <--- change me
typedef boost::multiprecision::number<mp_backend, boost::multiprecision::et_off> big_float; 
typedef boost::random::independent_bits_engine<boost::mt19937, std::numeric_limits<big_float>::digits, boost::multiprecision::cpp_int> generator;


int main()
{
    std::cout << std::setprecision(std::numeric_limits<big_float>::digits10) << std::showpoint;
    auto ur = boost::random::uniform_real_distribution<big_float>(big_float(0), big_float(1));
    generator gen = generator(42); // fixed seed
    std::cout << ur(gen) << std::endl;
    return 0;
}

我想似乎是合理的。但是我如何做到这一点，以便对于 n 位精度，固定种子将产生一个数字 x 相当于 n 位内的 y 其中 y 定义为 n+1 位？例如

x = 0.213099234     // n = 9
y = 0.2130992347    // n = 10
...

Answer 1

这些分布的工作方式是将随机位移动到浮点数的尾数中。如果更改精度，每次调用都会消耗更多这些位，因此会得到不同的随机序列。

如果不编写自己的 uniform_real_distribution，我认为您无法实现目标。您可能需要两个整数 RNG，一个填充最高有效位，另一个填充最低有效位。

Answer 2

要添加到出色的@user14717 答案中，以获得可重现的结果，您必须：

使用宽（比输出尾数+1 宽）随机位生成器。比方说，您需要尾数不超过 128 位的 MP 双精度数，然后使用生成 128 位输出的位生成器。在内部，它可能是一些标准的 RNG，例如将单词链接在一起以达到所需宽度的梅森扭曲器。
您拥有 uniform_real_distribution，它将这 128 位转换为尾数
最后，丢弃 128 位包中的其余位。

使用这种方法可以保证您将获得相同的实际输出，唯一不同的是精度。

boost::multiprecision 具有固定种子和可变精度的随机数

boost::multiprecision random number with fixed seed and variable precision

random

boost-multiprecision