C# Mersenne Twister entero aleatorio aplicación generador (SFMT) simulación de Monte Carlo

Question

Hasta ahora he estado usando el C# Mersenne Twister encontrado aquí para generar números aleatorios:

http://www.centerspace.net/resources.php

acabo de descubrir SFMT que es se supone que es el doble de rápido aquí:

http://www.math.sci.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/SFMT/

¿Alguien puede indicarme una implementación de C# de SFMT?

Mis requisitos son generar un número entero entre (e incluyendo) 0 y 2^20 (1048576).

Necesito hacer esto trillones de veces todos los días para una simulación que se ejecuta en un reloj de 24 horas, así que estoy dispuesto a pasar días ajustando esto a la perfección.

Actualmente lo hemos ajustado el Centro Espacial Mersenne Twister mediante la adición de un nuevo método para adaptarse a mis necesidades:

public uint Next20() 
{    
    return (uint)(genrand_int32() >> 12); 
} 

Utilizando el método genrand_int32() Me gustaría producir mi propia versión, genrand_int20(), que genera una entero entre (e incluido) 0 y 2^20 para guardar en el molde anterior y cambiar pero no entiendo las matemáticas. ¿Exactamente cómo puedo hacer esto?

También está utilizando un uint va a ser más rápido que int, o es solo una cuestión de números direccionables? Como solo necesito hasta 1048576, solo me preocupa la velocidad.

También esto será ejecuta en un 2003 R2 SP2 caja (32 bits) Windows Server con .NET 2. Procesador es AMD Opteron 275 (4 core).

Answer 1

Lo que puede hacer es descargar el source from the link que descubrió en Code Project. Descomprímalo, cargue la solución en Visual Studio y compílela. Esto le dará origen, un dll c no administrado y un archivo .lib.

Puede P/Invocar las funciones en este dll, (solo hay 5 funciones simples exportadas, de las cuales solo necesita dos) o puede usar este dll, lib y el archivo de encabezado SFMT para crear un contenedor administrado dll puede usar en C# sin P/invocar. Acabo de probar este método y fue muy simple de hacer. No hubo una clasificación explícita involucrada.

He aquí cómo. Una vez que haya descargado y compilado el fuente (necesita el encabezado y el archivo lib que se crea además del dll), cree un nuevo proyecto de Biblioteca de clases CLR de C++. Llámalo WrapSFMT o algo así. Ir a las propiedades del proyecto. En C++/Encabezados precompilados, cambie a "No usar encabezados precompilados". En Linker/General/Additional Library Directories, ingrese la ruta a SFMT.lib. En Enlazador/Entrada/Dependencias adicionales, agregue SFMT.lib. Cierre las páginas de propiedades. Copie SFMT.h a su carpeta de proyecto e inclúyalo en el proyecto.

Editar WrapSFMT.h para que lea como sigue:

#pragma once 
#include "SFMT.H" 

using namespace System; 

namespace WrapSFMT { 

public ref class SRandom 
{ 
public:SRandom(UInt32); 
public:UInt32 Rand32(void); 
}; 
} 

Estos declaran los métodos que serán en su clase. Ahora edite WrapSFMT.cpp para que lea:

#include "WrapSFMT.h" 

namespace WrapSFMT { 

SRandom::SRandom(UInt32 seed) 
{ 
    init_gen_rand(seed); 
} 

UInt32 SRandom::Rand32() 
{ 
    return gen_rand32(); 
} 
} 

Implementan los métodos que declaró en el archivo de encabezado. Todo lo que hace es llamar funciones desde SFMT.dll, y C++/CLI maneja automáticamente la conversión de no gestionada a administrada. Ahora debería poder compilar WrapSFMT.dll y referenciarlo en su proyecto C#. Asegúrese de que SFMT.dll esté en la ruta y no debería tener problemas.

Answer 2

Realmente no veo su problema con la velocidad aquí. En mi máquina (Core 2 Duo T7200 @ 2 GHz) generar un entero aleatorio con MT19937 o MT19937-64 toma alrededor de 20 ns (en promedio, cuando se dibujan 50000 números). Eso sería alrededor de 4,32 × 10 (alrededor de 4 trillones números) al día. Y eso es por un núcleo. Con Java. Por lo tanto, creo que puede esperar que el rendimiento sea más que adecuado para sus necesidades.

Para responder realmente a su pregunta: No sé de una implementación C# de SFMT, pero la conversión del código C a C# debería ser bastante sencilla. Sin embargo, no está ganando mucho, ya que SFMT está optimizado para SIMD y C# actualmente no es compatible con esto directamente.

Answer 3

¿Hay alguna razón por la que no pueda compilar la implementación de C en una DLL y llamar esto desde su código de C#?

EDIT:

Lo siento, pero tengo sólo un conocimiento muy limitado de C (y de hecho C#), pero el "Cómo crear un archivo DLL C" puede ser contestada aquí: http://www.kapilik.com/2007/09/17/how-to-create-a-simple-win32-dll-using-visual-c-2005/ y la rapidez se puede comprobar mediante el perfil del código.

Answer 4

¿Tal vez this es lo que estás buscando? Hay una lista de varias implementaciones.

Específicamente, this one (por Cory Nelson) puede ser útil.

Answer 5

Puede encontrar una aplicación C# de SFMT (además de otros algoritmos RNG) a las ... http://rei.to/random.html La página y el código fuente son los comentarios en japonés, pero usted debería ser capaz de entenderlo.

También se puede encontrar una versión traducida por Google (para Inglés) de la página en ... http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=ja&u=http://rei.to/random.html