Juhuslikkus tähendab tavaliselt olukorda, kus tulemust ei saa usaldusväärselt ennustada ega leida ilmset mustrit. Matemaatikas ja statistikas tähistab see protsessi või sündmust, mille käitumist kirjeldatakse tõenäosuste abil. Midagi, mis on valitud juhuslikult, ei ole valitud mingi teadliku põhjuse tõttu ja sageli eeldatakse, et selle puhul puudub sihipärane muster. Näide juhuslikust sündmusest on loteriivõit.

Tõenäosus ja juhuslikkus

Tõenäosus on matemaatiline raamistik juhuslike sündmuste kirjeldamiseks. See annab numbrilise hinnangu sündmuse toimumise võimalikkusele vahemikus 0 kuni 1 (või 0%–100%). Näiteks mündi viskamise puhul on tõenäosus, et tuleb “pea”, tavaliselt 0,5 ehk 50%. Tõenäosusmudelid võimaldavad ennustada ja analüüsida juhuslikke protsesse, kuigi üksikjuhtumeid ennustada ei saa — ainult pika aja jooksul esinevaid mustreid ja jaotusi.

Juhuslikkus arvutites ja pseudojuhuslikkus

Arvuti suudab genereerida näiliselt juhuslikke numbrite, kuid enamikul juhtudel põhinevad need algoritmid deterministlikel protsessidel ja neid nimetatakse pseudojuhuslikeks arvude generaatoriteks. Need numbrid näivad juhuslikud, kuid kui teatakse algoritmi ja algväärtust (seedi), võib järjekorda taastada. Seetõttu on krüptograafias ja mõnes teadustöös vaja tõelisemat juhuslikkust, mida saab saada füüsikalistest allikatest (näiteks müra või radioaktiivne lagunemine).

Inimese tajumine ja mustrite leidmine

Inimesed on väga head mustrite leidmisel ja seetõttu ei tundu inimese poolt “juhuslikult” kuuldud järjestus alati tõeliselt juhuslik. Kui kellelgi palutakse pidevalt öelda juhuslikult "pea" või "saba", võib tark vaatleja või korralikult programmeeritud arvuti lõpuks märkama mustreid ja ennustada järgmisi valikuid. See on põhjus, miks inimeste genereeritud juhuslikud jadad kipuvad olema vähem “tõeliselt juhuslikud” kui masina genereeritud jadad.

Juhuslikkus igapäevaelus

  • Meedias ja meelelahutuses kasutatakse sõna “juhuslik” sageli vabamalt — näiteks veebisaidid juhuslikest naljadest, mis lihtsalt tähistavad mitmesuguseid nalju.
  • Noorte kõnepruugis on “juhuslik” hakanud tähendama ka midagi veidi kummalist või loogikavaba. Näited fraasidest nagu "hallitanud juust põgeneb" või "mulle meeldivad pirukas ja rämpspost" nimetatakse vahel naljatamisi “juhuslikeks”, kuigi see ei ole sõna õige sõnaraamatu või matemaatiline tähendus.
  • Juhuslikkus mängib rolli otsustes, mängudes (näiteks kaardimängud, hasartmängud), eksperimenditeaduses ning turvalisuses (krüptograafia).

Juhuslikkus vs teadmatus

On oluline eristada tegelikku juhuslikkust ja meie teadmiste puudumist. Mõnikord näib sündmus juhuslik kuna puudub teave selle mõjutavate tegurite kohta — see on pigem determinismi ja teadmatusse langedes näiv juhuslikkus. Tõeline (fundamentaalne) juhuslikkus võib esineda kvantmehaanikas, kus mõnede sündmuste ennustamine on tõeliselt probabilistlik.

Kuidas hinnata ja mõõta juhuslikkust

Juhuslikkuse kvaliteeti ja mustrite puudumist saab hinnata statistiliste testide abil (näiteks korrapärasuse testid, autokorrelatsioon). Informatsiooni teoorias mõõdetakse juhuslikkust sageli entroopia kaudu: suurem entroopia tähendab vähem ennustatavust. Samuti on oluline eristada korrapäratust, mis on lihtsalt keeruline mustriga, ning juhuslikkust, kus ei ole mingit korduvat mustrit.

Kokkuvõte

Juhuslikkus on mitmepalgeline mõiste: matemaatikas ja statistikast lähtuv täpselt mõõdetav omadus, arvutiteaduses ja krüptograafias kriitiliselt tähtis nähtus ning igapäevases kõnepruugis kergemini kasutatav ja vahel mitteformaalse tähendusega sõna. Mõistmine, millal midagi on tõeliselt juhuslik ja millal see lihtsalt tundub juhuslikuna meie teadmiste piiride tõttu, on oluline nii teaduses kui igapäevaelus.