我可以从 Mersenne Twister 获得当前种子吗？

Question

我正在我的应用程序中调整 Mersenne Twister，特别是来自 http://www.math.sci.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/MT2002/emt19937ar.html 的 mt19937ar.c - 代码反映在 https://gist.github.com/mstum/8367363 上

这在游戏中用作确定性 RNG，为了使保存游戏按预期工作，我需要从 MT 中取出当前种子（而不是初始种子），以便我可以继续。

例如，假设我用12345 的种子初始化它并调用genrand_int31 5 次。这产生了序列1996335345, 1911592690, 679411342, 280691776, 394962642。

现在，假设我在第三个数字 (679411342) 之后保存了游戏，然后重新加载并获得两个随机数字。我希望这些数字成为序列的下两个数字 (280691776, 394962642)，为此我需要知道第三次迭代后的种子。

作为一种解决方法，我有初始种子和我调用 RNG 的次数，所以现在加载游戏会用初始种子启动 MT 并“重播”genrand_int31，但有数百或数千次次 - 这有点愚蠢:)

我尝试简单地使用mt[N] 数组的第一个元素，但这确实行不通。不幸的是，我不太了解 Mersenne Twister 背后的数学原理，无法弄清楚它的实际运行情况。

Answer 1

这两个是MT生成器的状态，你可以保存这些恢复回来：

static unsigned long mt[N]; /* the array for the state vector  */
static int mti=N+1; /* mti==N+1 means mt[N] is not initialized */

也许你需要修改C中的原始源代码。

另外我不相信存在任何这样的种子可以等同于 MT 的任意状态：种子本身包含 64 位，最多可达 2 ^64个可能的值，远远少于MT可能拥有的状态（其周期为2^19937-1）

编辑：

作为一种解决方法，我有初始种子和调用 RNG 的次数，因此现在加载游戏会使用初始种子启动 MT，并“重播”genrand_int31 数百或数千次 -这有点愚蠢:)

这还不算太愚蠢。 :) 让我告诉你，在 MT 的数学背后，你可以恢复它的连续输出周期的内部状态，确切的数字是 624——你只需要从genrand_int32 保存最近的 624 个数字.我正在寻找这方面的任何现有材料。

再次编辑：

Cracking Random Number Generators - Part 3 展示了如何通过一些（少至 624）的输出数来推断 MT 生成器的内部状态。这并不出人意料，因为 MT 是为强大的统计随机性而设计的，而不是加密的安全性。
但是我认为在这种情况下，解决您的问题的最简单方法是将您自己的代码添加到 MT 生成器中以保存/恢复其内部状态。