随机数(random numbers)的产生

随机数(random numbers)的产生
随机数(random numbers)的产生

下面我们介绍一种如何用计算器产生指定的两个整数之间的取整数值的岁数。

例如,要产生1~25之间的取整数值的随机数,按键过程如下:

PRB -> -> -> -> RAND RANDI

STAT DEG

ENTER RANDI(1,25)

STAT DEG

ENTER RANDI(1,25)

3.

STAT DEG

以后反复按ENTER键,就可以不断产生你需要的随机数

同样的,我们可以用0表示反面朝上,1表示正面朝上,里用计算器不断地产生0,1两个随机数,以代替掷硬币试验,按键过程如下:

PRB -> -> -> -> RAND RANDI

STAT DEG

ENTER RANDI(0,1)

STAT DEG

ENTER RANDI(1,25)

0.

STAT DEG

我们也可以用计算机产生随机数,而且可以直接统计出频数和频率。下面以掷硬币的实验为例给出计算机产生随机数的方法。

每个具有统计功能的软件都有随机函数。以Excel软件为例,打开Excel软件,执行下面步骤:

1.选定A1格,键入“=RANDBETWEEN(0,1)”【RANDBETWEEN(a,b)产生从a到b的随机

数】按ENTER键,则在此表格中的数是随机产生的0或1.

2.选定A1格,按住Ctrl+C快捷键,然后选定要随机产生0,1的格,比如A2到A100的数

均为随机产生的0或1,这样我们很快就得到了100个随机产生的0,1,相当于做了100次随机试验。

3.选定C1格,键入频数函数“=FREQUENCY(A1:A100,0.5)”,按Enter键,则此格中的数

是统计A1至A100中,比0.5小的数的个数,即0出现的频数,也就是反面朝上的频数。

4.选定D1格,键入“=1-C1/100”,按Enter键,在此格中的数是这100次试验中出现1的

频率,即正面朝上的频率。

用同样的方法,可以得到掷任意次硬币正面朝上的频率,用Excel软件把得到的数据画成频率折线图,它更直观的告诉我们:频率在概率附近波动。

上面我们用计算机或计算器模拟了掷硬币的实验,我们称用计算机或计算器模拟实验的方法为随机模拟方法或蒙特卡罗(Monte Carlo)方法。

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////蒙特卡罗(Monte Carlo)方法是在第二次世界大战期间发展起来的,他的奠基人是冯·诺依曼。该方法是应用物理、原子能、固体物理、化学、生物、生态学、社会科学以及经济学行为等领域中都得到了广泛的应用。

2021学年高中数学第三章概率3.2.2整数值随机数的产生课时作业含解析新人教A版必修3.doc

(整数值)随机数的产生 (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 一、选择题(每小题5分,共20分) 1.用计算机随机模拟掷骰子的试验,估计出现2点的概率,则下列步骤中不正确的是( ) A .用计算器的随机函数RANDI(1,7)或计算机的随机函数RANDBETWEEN(1,7)产生6个不同的1到6之间的取整数值的随机数x ,如果x =2,我们认为出现2点 B .我们通常用计数器n 记录做了多少次掷骰子试验,用计数器m 记录其中有多少次出现2点,置n =0,m =0 C .出现2点,则m 的值加1,即m =m +1;否则m 的值保持不变 D .程序结束.出现2点的频率m n 作为概率的近似值 解析: 计算器的随机函数RANDI(1,7)或计算机的随机函数RANDBETWEEN(1,7)产生的是1到7之间的整数(包括1,7),共7个整数. 答案: A 2.小明同学的QQ 密码是由0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这10个数字中不同的6个数字组成的六位数字,由于长时间未登录QQ ,小明忘记了密码的最后一个数字,如果小明登录QQ 时密码的最后一个数字随意选取,则恰好能登录的概率是( ) A.1105 B.1104 C.1100 D.110 解析: 从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取一个数字有10个基本事件,恰巧是密码最后一位数 字有1个基本事件,则恰好能登录的概率为110 . 答案: D 3.袋子中有四个小球,分别写有“伦”“敦”“奥”“运”四个字,有放回地从中任取一个小球,取到“奥”就停止,用随机模拟的方法估计直到第二次停止的概率:先由计算器产生1到4之间取整数值的随机数,且用1,2,3,4表示取出小球上分别写有“伦”“敦”“奥”“运”四个字,以每两个随机数为一组,代表两次的结果,经随机模拟产生了20组随机数: 13 24 12 32 43 14 24 32 31 21 23 13 32 21 24 42 13 32 21 34 据此估计,直到第二次就停止概率为( )

MAAB产生各种分布的随机数

MATLAB产生各种分布的随机数 1,均匀分布U(a,b): 产生m*n阶[a,b]均匀分布U(a,b)的随机数矩阵:unifrnd (a,b,m, n) 产生一个[a,b]均匀分布的随机数:unifrnd (a,b) 2,0-1分布U(0,1) 产生m*n阶[0,1]均匀分布的随机数矩阵:rand (m, n) 产生一个[0,1]均匀分布的随机数:rand 4,二类分布binornd(N,P,mm,nn)如binornd(10,,mm,nn) 即产生mm*nn均值为N*P的矩阵 binornd(N,p)则产生一个。而binornd(10,,mm)则产生mm*mm的方阵,军阵为N*p。5,产生m*n阶离散均匀分布的随机数矩阵: unidrnd(N,mm,nn)产生一个数值在1-N区间的mm*nn矩阵 6,产生mm nn阶期望值为的指数分布的随机数矩阵: exprnd( ,mm, nn) 此外,常用逆累积分布函数表?

函数名调用格式函数注释? norminvX=norminv(P,mu,sigma)正态逆累积分布函数? expinvX=expinv(P,mu)指数逆累积分布函数? weibinvX=weibinv(P,A,B)威布尔逆累积分布函数? logninvX=logninv(P,mu,sigma)对数正态逆累积分布函数? Chi2invX=chi2inv(P,A,B)卡方逆累积分布函数? BetainvX=betainv(P,A,B)β分布逆累积分布函数 随机数的产生 4.1.1 二项分布的随机数据的产生 命令参数为N,P的二项随机数据 函数 binornd 格式 R = binornd(N,P) %N、P为二项分布的两个参数,返回服从参数为N、P的二项分布的随机数,N、P大小相同。 R = binornd(N,P,m) %m指定随机数的个数,与R同维数。 R = binornd(N,P,m,n) %m,n分别表示R的行数和列数 例4-1

高中数学:随机数的产生 (34)

2017级人教版数学必修3 编号:22 编制时间:2017/11/10 编制人:路杰 §3. 2.2古典概型 【学习目标】 理解概率模型的特点及应用,根据需要会建立合理的概率模型,解决一些实际问题。 【重点难点】 重点:建立古典概型,解决简单的实际问题. 难点:从多种角度建立古典概型. 【预习案】 【导学提示】 教材助读 阅读教材P128-P130,找出疑惑之处. 复习:运用古典概型计算概率时,一定要分析其基本事件是否满足古典概型的两个条件: ①________________________________________; 2________________________________________. 一、新课导学 1、在建立概率模型时,把什么看作是一个基本事件(即一个试验结果)是人为规定的,要求每次试验__ _____________基本事件出现,只要基本事件的个数是___________,并且它们的发生是_____________ ,就是一个________________. 2、从不同的角度去考虑一个实际问题,可以将问题转化为不同的来解决,而所得到的古典概型的所有可能结果数,问题的解决就变得越简单. 二、合作探究 1、建立古典概率模型时,对基本事件的确定有什么要求?

2、从分别写有A、B、C、D、E的5张卡片中任取2张,所有基本事件有哪些?这2张上的字母恰好按字母顺序相邻的概率是多少? 【探究案】 例1假设银行卡的密码由4个数字组成,每个数字可以是0,1,2,…,9十个数字中的任意一个.假设一个人完全忘了自己的储蓄卡密码,问他到自动取款机上随机试一次密码就能取到钱的概率是多少? 小结:求古典概型的步骤:(1)判断是否为古典概型.(2)列举所有的基本事件的总数n.(3)列举事件A所包 含的基本事件数m.(4)计算. 变式训练:某口袋内装有大小相同的5只球,其中3只白球,2只黑球,从中一次摸出2只 球.(1)共有多少个基本事件? (2)摸出的2只球都是白球的概率是多少?

随机数的产生和特性曲线

《概率论与随机信号分析》实验报告 实验名称:随机数的产生和特性曲线指导教师: 张正明 成绩: 姓名:陈新班级:10通信A班学号:67 一、实验目的与任务 1.了解随机数的产生方法; 2.了解常用随机数的概率分布函数、分布律和概率密度函数。 二、实验原理 随机数的产生有好多方法,可以利用乘积法和同余法产生【0,1】之间的均匀分布,然后利用函数变换法产生所需不同分布的随机数。可以按照所产生的随机数,对落在不同区间的数据进行统计,从而画出所产生的随机数的统计特性。所有这些工作我们可以自己动手用matlab,VC 或VB等语言进行编程实现。 在现代系统仿真中,大量地使用matlab工具,而且它也提供了非常丰富的函数来产生经常使用的分布的随机数,比如rand,randn就是用来产生均匀分布随机数和高斯分布随机数的。 本实验充分利用matlab提供的工具来产生随机数,验证和观察其统计特性。 1.disttool:分布函数和密度函数的可视化工具 分布函数和密度函数的工具能够产生22种常用分布的概率分布曲线和概率密度曲线,并通过图形方式显示。我们还可以通过修改参数产生同一种分布不同参数的概率分布曲线和概率密度曲线。 2.randtool:随机变量模拟工具 随机变量模拟工具能够模拟产生22种常用分布的随机数,并可以通过修改它们的参数产生同一种分布不同参数的随机数,并通过图形方式显示它们的概率密度统计。 三、实验内容与结果 1.绘制正态分布密度函数曲线 建立normal.m脚本文件,并运行 x=-10:0.1:10; u=0,c2=4; c1=sqrt(c2); f=1/(sqrt(2*pi)*d)*exp(-(x-u)^2/2/c2);正态概率密度

高中数学:随机数的产生 (9)

课时作业(二十) (整数值)随机数(random numbers )的产生 一、选择题 1.袋子中有四个小球,分别写有“巴”“西”“奥”“运”四个字,有放回地从中任取一个小球,取到“奥”就停止.用随机模拟的方法估计直到第二次才停止的概率:先由计算器产生1到4之间取整数值的随机数,且用1,2,3,4表示取出的小球上分别写有“巴”“西”“奥”“运”四个字,以每两个随机数为一组,代表两次的结果,经随机模拟产生了20组随机数: 13 24 12 32 43 14 24 32 31 21 23 13 32 21 24 42 13 32 21 34 据此估计,直到第二次才停止概率为( ) A.15 B.14 C.13 D.12 ★★答案★★:B 2.用计算机模拟随机掷骰子的试验,估计出现2点的概率,下列步骤中不. 正确的是( ) A .用计算器的随机函数RANDI(1,7)或计算机的随机函数RANDBETWEEN(1,7)产生6个不同的1到6之间取整数值的随机数x ,如果x =2,我们认为出现2点 B .我们通常用计数器n 记录做了多少次掷骰子试验,用计数器m 记录其中有多少次出现2点,置n =0,m =0 C .出现2点,则m 的值加1,即m =m +1;否则m 的值保持不变 D .程序结束.出现2点的频率作为概率的近似值 ★★答案★★:A 3.从3名男生和2名女生中任选3人参加演讲比赛,则这三人中恰有一名男生的概率是( ) A.310 B.35 C.25 D.13 ★★答案★★:A 4.从2,4,6,8,10这5个数中任取3个,则这三个数能成为三角形三边的概率是( ) A.25 B.710 C.310 D.35 ★★答案★★:C

MATLAB产生各种分布的随机数

M A T L A B产生各种分布 的随机数 The final revision was on November 23, 2020

MATLAB产生各种分布的随机数 1,均匀分布U(a,b): 产生m*n阶[a,b]均匀分布U(a,b)的随机数矩阵:unifrnd (a,b,m, n) 产生一个[a,b]均匀分布的随机数:unifrnd (a,b) 2,0-1分布U(0,1) 产生m*n阶[0,1]均匀分布的随机数矩阵:rand (m, n) 产生一个[0,1]均匀分布的随机数:rand 4,二类分布binornd(N,P,mm,nn)如binornd(10,,mm,nn) 即产生mm*nn均值为N*P的矩阵 binornd(N,p)则产生一个。而binornd(10,,mm)则产生mm*mm的方阵,军阵为N*p。 5,产生m*n阶离散均匀分布的随机数矩阵: unidrnd(N,mm,nn)产生一个数值在1-N区间的mm*nn矩阵 6,产生mm nn阶期望值为的指数分布的随机数矩阵: exprnd( ,mm, nn) 此外,常用逆累积分布函数表 函数名调用格式函数注释 norminv X=norminv(P,mu,sigma) 正态逆累积分布函数 expinv X=expinv(P,mu) 指数逆累积分布函数 weibinv X=weibinv(P,A,B) 威布尔逆累积分布函数 logninv X=logninv(P,mu,sigma) 对数正态逆累积分布函数

Chi2inv X=chi2inv(P,A,B) 卡方逆累积分布函数 Betainv X=betainv(P,A,B) β分布逆累积分布函数 随机数的产生 4.1.1 二项分布的随机数据的产生 命令参数为N,P的二项随机数据 函数 binornd 格式 R = binornd(N,P) %N、P为二项分布的两个参数,返回服从参数为N、P的二项分布的随机数,N、P大小相同。 R = binornd(N,P,m) %m指定随机数的个数,与R同维数。 R = binornd(N,P,m,n) %m,n分别表示R的行数和列数 例4-1 >> R=binornd(10, R = 3 >> R=binornd(10,,1,6) R = 8 1 3 7 6 4 >> R=binornd(10,,[1,10]) R = 6 8 4 6 7 5 3 5 6 2 >> R=binornd(10,,[2,3]) R = 7 5 8 6 5 6 >>n = 10:10:60; >>r1 = binornd(n,1./n) r1 = 2 1 0 1 1 2 >>r2 = binornd(n,1./n,[1 6]) r2 = 0 1 2 1 3 1 4.1.2 正态分布的随机数据的产生

随机数生成方法、随机数生成法比较以及检验生成的随机序列的随机性的方法讲义

摘要 摘要 本文着重讨论了随机数生成方法、随机数生成法比较以及检验生成的随机序列的随机性的方法。 在随机序列生成方面,本文讨论了平方取中法、斐波那契法、滞后斐波那契法、移位法、线性同余法、非线性同余法、取小数法等,并比较了各方法的优劣性。 在统计检验方面,介绍了统计检验的方法,并用其检验几种随机数生成器生成的随机数的随机性。 最后介绍了两种新的随机数生成法,并统计检验了生成随机序列的随机性。关键词:随机数,随机数生成法,统计检验 I

ABSTRACT ABSTRACT This article focuses on methods of random number generator, random number generation method comparison and test the randomness of the generated random sequence method. In random sequence generation, the article discusses the square method, Fibonacci method, lagged Fibonacci method, the shift method, linear congruential method, linear congruence method, taking minority law, and Comparison of advantages and disadvantages of each method. In statistical test, the introduction of the statistical test method, and used to test some random number generator random random numbers generated. Finally, two new random number generation method, and statistical tests of randomness to generate a random sequence. Key Words: random number,random number generator,statistical test II

人教A版高中数学必修三第三章3.2.2(整数值)随机数的产生同步训练B卷

人教A版高中数学必修三第三章3.2.2 (整数值)随机数的产生同步训练B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共7题;共14分) 1. (2分)(2018·安徽模拟) 2018年行平昌冬季奥运会与2月9~2月25日举行,为了解奥运会五环所占面积与单独五个环面积和的比例P,某学生设计了如下的计算机模拟,通过计算机模拟项长为8,宽为5的长方形内随机取了N个点,经统计落入五环及其内部的点数为个,圆环半径为1,则比值的近似值为() A . B . C . D . 2. (2分) (2018高二下·泸县期末) 有5支彩笔(除颜色外无差别),颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫.从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为() A . B . C . D . 3. (2分) (2017高二下·临川期末) 将一枚均匀硬币随机掷4次,恰好出现2次正面向上的概率为() A .

C . D . 4. (2分)射击比赛中,每人射击3次,至少击中2次才合格,已知某选手每次射击击中的概率为0.4,且各次射击是否击中相互独立,则该选手合格的概率为() A . 0.064 B . 0.352 C . .0544 D . 0.16 5. (2分)(2019·新宁模拟) 正方体盒子中有4个白球和3个红球,从中摸出一个球,该球为红球的概率是() A . B . C . D . 6. (2分) (2019高二下·九江期末) 2019年,河北等8省公布了高考改革综合方案将采取“3+1+2”模式,即语文、数学、英语必考,然后考生先在物理、历史中选择1门,再在思想政治、地理、化学、生物中选择2门.一名同学随机选择3门功课,则该同学选到物理、地理两门功课的概率为() A . B .

真随机数产生方法

ATmega1 28单片机的真随机数发生矗时间:2009-12-16 15:39:00 来源:单片机与嵌入式系统作者:刘晓旭,曹林,董秀成西华大学 ATmega1 28单片机的真随机数发生矗时间:2009-12-16 15:39:00 来源:单片机与嵌入式系统作者:刘晓旭,曹林,董秀成西华大学 引言 随机数已广泛地应用于仿真、抽样、数值分析、计算机程序设计、决策、美学和娱乐之中。常见的随机数发生器有两种:使用数学算法的伪随机数发生器和以物理随机量作为发生源的真随机数发生器。要获取真正随机的真随机数,常使用硬件随机数发生器的方法来获取。这些真随机数都是使基于特定的真随机数发生源(如热噪声、电流噪声等),每次获取的真随机数都是不可测的,具有很好的随机性。 真随机数因其随机性强,在数据加密、信息辅助、智能决策和初始化向量方面有着广泛应用,构建一种基于硬件真随机数发生源,具有广泛的应用价值。但目前硬件真随机数发生源均较复杂,而且很少有基于单片机的真随机数发生器。本文利用RC充放电的低稳定度,根据AVR单片机的特点设计了一种性价比极高的真随机数发生器。该随机数发生器使用元件很少,稳定性高,对一些价格敏感的特殊场合,如金融、通信、娱乐设备等有较大的应用意义。 1 基本原理和方法 1.1 基本原理 串联的RC充放电电路由于受到漏电流、电阻热噪声、电阻过剩噪声、电容极化噪声等诸多不确定性因素的影响,其充放电稳定度一般只能达到10-3。利用这种RC充放电的低稳定度特性实现廉价的真随机数发生源。 Atmel公司AVR单片机ATmega 128以其速度快、功能强、性价比高等优点广泛应用于各种嵌入式计算场合。利用AVR单片机引脚配置灵活多样的特点,使用Amnega128 两个I/O口作为真随机数的电气接口。 其原理如图1所示。主要原理是利用串联RC电路的不确定性产生真随机数源,收集数据,通过AVR单片机ATmega128和主时钟电路量化RC电路的充放电时问,获得不确定的2位二进制数据,再利用程序将每4次采集的数据综合,最后产生1个8位的真随机数。

高中数学:随机数的产生 (1)

[核心必知] 1.预习教材,问题导入 根据以下提纲,预习教材P 125~P 130,回答下列问题. 教材中的两个试验:(1)掷一枚质地均匀的硬币的试验; (2)掷一枚质地均匀的骰子的试验. (1)试验(1)中的基本事件是什么?试验(2)中的基本事件又是什么? 提示:试验(1)的基本事件有:“正面朝上”、“反面朝上”;试验(2)的基本事件有:“1点”、“2点”、“3点”、“4点”、“5点”、“6点”. (2)基本事件有什么特点? 提示:①任何两个基本事件是互斥的; ②任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和. (3)古典概型的概率计算公式是什么? 提示:P (A )=A 包含的基本事件的个数基本事件的总数 . 2.归纳总结,核心必记 (1)基本事件 ①定义:在一次试验中,所有可能出现的基本结果中不能再分的最简单的随机事件称为该次试验的基本事件. ②特点:一是任何两个基本事件是互斥的;二是任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和. (2)古典概型 ①定义:如果一个概率模型满足: (ⅰ)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个; (ⅱ)每个基本事件出现的可能性相等. 那么这样的概率模型称为古典概率模型,简称古典概型.

②计算公式:对于古典概型,任何事件的概率为P (A )=A 包含的基本事件的个数基本事件的总数. [问题思考] (1)若一次试验的结果所包含的基本事件的个数是有限个,则该试验是古典概型吗? 提示:不一定是,还要看每个事件发生的可能性是否相同,若相同才是,否则不是. (2)掷一枚不均匀的骰子,求出现点数为偶数点的概率,这个概率模型还是古典概型吗? 提示:不是.因为骰子不均匀,所以每个基本事件出现的可能性不相等,不满足特点(ⅱ). (3)“在区间[0, 10]上任取一个数,这个数恰为2的概率是多少?”这个概率模型属于古典概型吗? 提示:不是,因为在区间[0,_10]上任取一个数,其试验结果有无限个,故其基本事件有无限个,所以不是古典概型. [课前反思] 通过以上预习,必须掌握的几个知识点: (1)基本事件的定义: ; (2)基本事件的特点: ; (3)古典概型的定义: ; (4)古典概型的计算公式: . 掷一枚质地均匀的硬币两次,观察哪一面朝上. [思考1] 这个试验共有哪几种结果?基本事件总数有多少? 事件A ={恰有一次正面朝上}包含哪些试验结果? 名师指津:共有正正、正反、反正、反反四种结果.基本事件有4个.事件A 包含的结果有:正反、反正. [思考2] 基本事件有什么特点? 名师指津:基本事件具有以下特点:(1)不可能再分为更小的随机事件;(2)两个基本事件不可能同时发生. 讲一讲 1.先后抛掷3枚均匀的壹分,贰分,伍分硬币. (1)求试验的基本事件数;

各种分布的随机数生成算法

各型分布随机数的产生算法 随机序列主要用概率密度函数(PDF〃Probability Density Function)来描述。 一、均匀分布U(a,b) ?1x∈[a,b]? PDF为f(x)=?b?a?0〃其他? 生成算法:x=a+(b?a)u〃式中u为[0,1]区间均匀分布的随机数(下同)。 二、指数分布e(β) x?1?exp(?x∈[0,∞)βPDF为f(x)=?β ?0〃其他? 生成算法:x=?βln(1?u)或x=?βln(u)。由于(1?u)与u同为[0,1]均匀分布〃所以可用u 替换(1?u)。下面凡涉及到(1?u)的地方均可用u替换。 三、瑞利分布R(μ) ?xx2 exp[?x≥0?回波振幅的PDF为f(x)=?μ2 2μ2 ?0〃其他? 生成算法:x=?2μ2ln(1?u)。 四、韦布尔分布Weibull(α,β) xα??αα?1?αβxexp[?(]x∈(0,∞)βPDF为f(x)=? ?0〃其他? 生成算法:x=β[?ln(1?u)]1/α 五、高斯(正态)分布N(μ,σ2) ?1(x?μ)2 exp[?]x∈?2PDF为f(x)=?2πσ 2σ ?0〃其他? 生成算法: 1?y=?2lnu1sin(2πu2)生成标准正态分布N(0,1)〃式中u1和u2是相互独立的[0,1]区间

均匀分布的随机序列。 2?x=μ+σy产生N(μ,σ2)分布随机序列。 六、对数正态分布Ln(μ,σ2) ?1(lnx?μ)2 exp[?x>0PDF为f(x)=?2πσx 2σ2 ?0〃其他? 生成算法: 1?产生高斯随机序列y=N(μ,σ2)。 2?由于y=g(x)=lnx〃所以x=g?1(y)=exp(y)。 七、斯威林(Swerling)分布 7.1 SwerlingⅠ、Ⅱ型 7.1.1 截面积起伏 σ?1?exp[σ≥0?σ0截面积的PDF为f(σ)=?σ0〃【指数分布e(σ0)】 ?0〃其他? 生成算法:σ=?σ0ln(1?u)。 7.1.2 回波振幅起伏 ?AA2 ?exp[?2]A≥0〃式中A2=σ〃2A02=σ0。回波振幅的PDF为f(A)=?A02【瑞利分布R(A0)】2A0?0〃其他? 生成算法:A=?2A02ln(1?u)=σ0ln(1?u)。也可由A2=σ得A==?0ln(1?u) 7.2 SwerlingⅢ、Ⅳ型 7.2.1 截面积起伏 2σ?4σ]σ≥0?2exp[?σσ截面积的PDF为f(σ)=?0〃 0?0〃其他? 生成算法:σ=?式中u1和u2是相互独立的[0,1]区间均匀分布随机序列。 [ln(1?u1)+ln(1?u2)]〃2

随机数产生原理及实现

电子信息与通信工程学院 实验报告 实验名称随机数的产生 课程名称随机信号分析 姓名顾康学号U201413323 日期6月6日地点南一楼东204 成绩教师董燕

以上为6种分布的实验结果 1.均匀分布 随机变量X~U(0,1)的一组样本值的模拟值一般采用某种数值计算方法产生随机数序列,在计算机上运算来得到,通常是利用递推公式: Xn=f(Xn-1,.....,Xn-k) 1.1 同余法 Xn+1 = λXn(mod M) Rn=Xn/M R1 R2...Rn即为(0,1)上均匀分布的随机数列。而上述方法是伪随机的,{Rn}本质上是递推公式给定的周期序列,周期T可看做logλ(M)。

解决方法是:选择模拟参数并对序列进行统计检验。 1.2选择模拟参数 1)周期长度取决于Xo,λ, M的选择 2)通过选取适当的参数可以改善随机数的性质 几组参考的取值 Xo =1 , λ=7 , M=10^10 Xo =1 , λ=5^13 , M=2 *10^10 Xo =1 , λ=5^17 , M=10^12 1.3对数列进行统计检验 对应序列能否看作X的独立同分布样本,须检验其独立性和均匀性 for i=2:1:size %同余法均匀分布 x(i)= mod ( v*x(i-1), M); y(i)=x(i)/M; end subplot(2,3,1); hist(y,100) [ahat,bhat,ACI,BCI]=unifit(y)% 以0.95的置信度估计样本的参数 首先我们的标准是U ~(0,1),而实验值,ACI表示ahat的范围[-0.0030,0], BCI表示bhat的范围[1.0000,1.0030]。同时样本的均值和方差分别为0.4932 和0.0830,结论与理论值很接近。该样本以0.95的可信度服从(0,1)均匀分布。 2.伯努利分布 2.1算法原理

人教版高中数学-必修3限时练 均匀随机数的产生

3.3.2 均匀随机数的产生 限时练 周;使用时间17 年 月 日 ;使用班级 ;姓名 一、选择题 1.用计算器或计算机产生20个[0,1]之间的随机数x ,但是基本事件都在区间[-1,3]上,则需要经过的线性变换是( ) A.y =3x -1 B.y =3x +1 C.y =4x +1 D.y =4x -1 2.与均匀随机数特点不符的是( ) A.它是[0,1]内的任何一个实数 B.它是一个随机数 C.出现的每一个实数都是等可能的 D.是随机数的平均数 3.质点在数轴上的区间[0,2]上运动,假定质点出现在该区间各点处的概率相等,那么质点落在区间[0,1]上的概率为( ) A.14 B.13 C.12 D.以上都不对 4.一海豚在水池中自由游弋,水池为长30 m ,宽20 m 的长方形,海豚离岸边不超过2 m 的概率为(注:海豚所占区域忽略不计)( ) A.1150 B.2125 C.2375 D.1300 5.在线段AB 上任取三个点x 1,x 2,x 3,则x 2位于x 1与x 3之间的概率是( ) A.12 B.13 C.1 4 D.1 6.向图中所示正方形内随机地投掷飞镖,则飞镖落在阴影部分的概率为( ) A.14 B.2536 C.25 144 D.1 7.如图,边长为2的正方形中有一封闭曲线围成的阴影区域,在正方形中随机撒一粒豆子,

它落在阴影区域内的概率为2 3 ,则阴影区域的面积约为( ) A.43 B.83 C.2 3 D.无法计算 8.如图所示,在墙上挂着一块边长为16 cm 的正方形木块,上面画了小、中、大三个同心圆,半径分别为2 cm 、4 cm 、6 cm ,某人站在3 m 之外向此板投镖,设镖击中线上或没有投中木板时不算,可重投, 记事件A ={投中大圆内}, 事件B ={投中小圆与中圆形成的圆环内}, 事件C ={投中大圆之外}. (1)用计算机产生两组[0,1]内的均匀随机数,a 1=RAND ,b 1=RNAD. (2)经过伸缩和平移变换,a =16a 1-8,b =16b 1-8,得到两组[-8,8]内的均匀随机数. (3)统计投在大圆内的次数N 1(即满足a 2+b 2<36的点(a ,b )的个数),投中小圆与中圆形成的圆环次数N 2(即满足4

一维正态分布随机数序列的产生方法

一维正态分布随机数序列的产生方法 一、文献综述 1.随机数的定义及产生方法 1).随机数的定义及性质 在连续型随机变量的分布中,最简单而且最基本的分布是单位均匀分布。由该分布抽取的简单子样称,随机数序列,其中每一个体称为随机数。 单位均匀分布也称为[0,1]上的均匀分布。 由于随机数在蒙特卡罗方法中占有极其重要的位置,我们用专门的符号ξ表示。由随机数序列的定义可知,ξ1,ξ2,…是相互独立且具有相同单位均匀分布的随机数序列。也就是说,独立性、均匀性是随机数必备的两个特点。 随机数具有非常重要的性质:对于任意自然数s,由s个随机数组成的 s维空间上的点(ξn+1,ξn+2,…ξn+s)在s维空间的单位立方体Gs上 均匀分布,即对任意的ai,如下等式成立: 其中P(·)表示事件·发生的概率。反之,如果随机变量序列ξ1, ξ2…对于任意自然数s,由s个元素所组成的s维空间上的点(ξn+1,…ξn+s)在Gs上均匀分布,则它们是随机数序列。 由于随机数在蒙特卡罗方法中所处的特殊地位,它们虽然也属于由具有已知分布的总体中产生简单子样的问题,但就产生方法而言,却有着本质上的差别。 2).随机数表 为了产生随机数,可以使用随机数表。随机数表是由0,1,…,9十个数字组成,每个数字以0.1的等概率出现,数字之间相互独立。这些数字序列叫作随机数字序列。如果要得到n位有效数字的随机数,只需将表中每n 个相邻的随机数字合并在一起,且在最高位的前边加上小数点即可。例如,某随机数表的第一行数字为7634258910…,要想得到三位有效数字的随机数依次为0.763,0.425,0.891。因为随机数表需在计算机中占有很大内存, 而且也难以满足蒙特卡罗方法对随机数需要量非常大的要求,因此,该方法不适于在计算机上使用。 3).物理方法

随机数的产生及统计特性分析-实验报告

电子科技大学通信与信息工程学院 标准实验报告 实验名称:随机数的产生及统计特性分析 电子科技大学教务处制表

电子科技大学 实验报告 学生姓名:吴子文学号:2902111011 指导教师:周宁 实验室名称:通信系统实验室 实验项目名称:随机数的产生及统计特性分析 实验学时:6(课外) 【实验目的】 随机数的产生与测量:分别产生正态分布、均匀分布、二项分布和泊松分布或感兴趣分布的随机数,测量它们的均值、方差、相关函数,分析其直方图、概率密度函数及分布函数。通过本实验进一步理解随机信号的一、二阶矩特性及概率特性。 编写MATLAB程序,产生服从N(m, sigma2)的正态分布随机数,完成以下工作: (1)、测量该序列的均值,方差,并与理论值进行比较,测量其误差大小,改变序列长度观察结果变化; (2)、分析其直方图、概率密度函数及分布函数; (3)、计算其相关函数,检验是否满足Rx(0)=mu^2+sigma2,观察均值mu 为0和不为0时的图形变化; (4)、用变换法产生正态分布随机数,重新观察图形变化,与matlab函数产生的正态分布随机数的结果进行比较。 【实验原理】 1、产生服从N(m, sigma2)的正态分布随机数,在本实验中用matlab中的函数normrnd()产生服从正态分布的随机数。 (1)R = normrnd(mu,sigma) 产生服从均值为mu,标准差为sigma的随机数,mu和sigma可以为向量、矩阵、或多维数组。 (2)R = normrnd(mu,sigma,v) 产生服从均值为mu 标准差为sigma的随机数,v是一个行向量。如果v是一个1×2的向量,则R为一个1行2列的矩阵。

高中数学 第3章 概率 3.3 几何概型 3.3.1 几何概型 3.3.2 均匀随机数的产生练习 新人教A版必修3.doc

课时分层训练 ‖层级一‖|学业水平达标| 1.有四个游戏盘,将它们水平放稳后,向游戏盘上投掷一颗玻璃小球,若小球落在阴影部分,则可中奖,小明要想增加中奖机会,应选择的游戏盘是( ) 解析:选A 四个选项中小明中奖的概率分别为38,14,13,1 3,故应选A 中的游戏盘. 2.在圆心角为90°的扇形中,以圆心O 为起点作射线OC ,则使得∠AOC 和∠BOC 都不小于30°的概率为( ) A.13 B .23 C.14 D .34 解析:选 A 记M =“射线OC 使得∠AOC 和∠BOC 都不小于30°”.如图所示,作射线OD ,OE 使∠AOD =30°,∠AOE =60°. 当OC 在∠DOE 内时,使得∠AOC 和∠BOC 都不小于30°,此时的测度为度数30,所有基本事件的测度为直角的度数90,所以P (M )= 30 90=13 . 3.(2019·银川期末)已知集合M ={x |-2≤x ≤6},N ={x |0≤2-x ≤1},在集合M 中任取一个元素x ,则x ∈M ∩N 的概率是( ) A.19 B .18 C.14 D .38 解析:选B 因为N ={x |0≤2-x ≤1}={x |1≤x ≤2},又M ={x |-2≤x ≤6}, 所以M ∩N ={x |1≤x ≤2},所以所求的概率为2-16+2=18 . 4.如图所示的是我国发行的一枚2019猪年生肖邮票——“肥猪旺福”,其规格为42 mm×46 mm.为估算邮票中肥猪图案的面积,现向邮票中随机投掷21粒芝麻,经统计恰有12粒芝麻落在肥猪图案内,则可

估计肥猪图案的面积大致为( ) A .1 104 cm 2 B .11.04 cm 2 C .8.28 cm 2 D .12 cm 2 解析:选B 由题意,可估计肥猪图案面积大约是: S =1221 ×42×46=11.04(cm 2),故选B. 5.(2019·济南模拟)已知事件“在矩形ABCD 的边CD 上随机取一点P ,使△APB 的最大边是AB ”发生的概率为12,则AD AB =( ) A.1 2 B .14 C.32 D . 74 解析:选D 如图,由题意,知当点P 在CD 边上靠近点D 的四等分点时,EB =AB (当点P 超过点E 向点D 运动时,PB >AB ).设AB =x ,过点E 作 EF ⊥AB 于点F ,则BF =3 4x ,在Rt △BFE 中,EF 2=BE 2-FB 2=AB 2-FB 2=716 x 2, 即EF = 74x ,所以AD AB =74 . 6.一个圆及其内接正三角形如图所示,某人随机地向该圆内扎针,则针扎到阴影区域的概率为________. 解析:设正三角形的边长为a ,圆的半径 R ,则R =3 3 a ,所以正三角形的面积为 34a 2,圆的面积S =πR 2=1 3 πa 2.由几何概型的概率计算公式,得针扎到阴影区域的概率P =34a 2 13 πa 2=33 4π. 答案:334π 7.如图,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,有一动点在此长方体内随机运动,则此动点在三棱锥A -A 1BD 内的概率为________. 解析:设事件M 为“此动点在三棱锥A -A 1BD 内”则 P (M )= V 三棱锥A -A 1BD V 长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1 = V 三棱锥A 1-ABD V 长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1 = 1 3 AA 1·S △ABD V 长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1 =

随机数产生方法

伪随机数的产生,现在用得较多的是“线性同余法" 就是下面这个式子 R(n+1) = [R(n) * a + b] mod c 为使随机数分布尽量均匀,a、b 均为质数, c 一般取值域内的最大值(mod 是求余数) 从这个式了可以看出,每次产生的随机数都跟上一次产生的数有关系,那么,第一个数是怎么来的呢?这就是线性同余法中必须用的的”种子",也就是说,给定某个种子后,所产生的随机数序列是固定的,在计算机编程中,一般使用系统时间来初始化种子,就是前面代码中的 srand((unsigned)time(NULL)); 这一句了。因为每次运行程序的时间肯定不一样,所以产生散列肯定也不一样,从而达到“随机”的目的。 a,b,c 的取值我用的是 a=3373, b=1, c=32768 下面的两个子程序是我在我的项目(S7-200 226)中产生随机的系统编号用的,因为我的编号中只有4位数采用了随机数,所以下面的程序中用的是整型,最大范围为32767。如果需要更宽范围的随机数,可以采用双字类型,并适当修改程序,代码很简单,就是将上面那个表达式用 S7-200 的指令表示出来就行了。 这两个子程序是从 MicroWIN V4.0 中导出来的,可以将它们用文本编辑器保存为 AW L 文件后直接导入 MicroWIN。 使用时在第一个扫描周期调用 Srand 初始种子,需要随机数的地方调用 Random Random 有了个最大范围参数,可以限制生成的随机数的最大范围,比如我只需要4位随机数,所以一般这样调用 CALL Random, 10000, vw0,生成的数就在 0-9999 范围内 下面是代码: SUBROUTINE_BLOCK Srand:SBR17 TITLE=初始化随机数种子 // // 直接使用系统时钟的分秒来作为种子 VAR_OUTPUT seed:WORD; END_VAR

正态分布随机数的产生

四院四队 正态分布随机数的产生 实验报告 2014年5月26日

正态分布随机数的产生 一、 实验简述 通过matlab 实现正态分布N(0,1)随机数的产生。 二、 历史背景 正态分布是最重要的一种概率分布。正态分布概念是由德国的数学家和天文学家Moivre 于1733年首次提出的,但由于德国数学家Gauss 率先将其应用于天文学家研究,故正态分布又叫高斯分布,高斯这项工作对后世的影响极大,他使正态分布同时有了“高斯分布”的名称,后世之所以多将最小二乘法的发明权归之于他,也是出于这一工作。高斯是一个伟大的数学家,重要的贡献不胜枚举。但现今德国10马克的印有高斯头像的钞票,其上还印有正态分布的密度曲线。这传达了一种想法:在高斯的一切科学贡献中,其对人类文明影响最大者,就是这一项。在高斯刚作出这个发现之初,也许人们还只能从其理论的简化上来评价其优越性,其全部影响还不能充分看出来。这要到20世纪正态小样本理论充分发展起来以后。拉普拉斯很快得知高斯的工作,并马上将其与他发现的中心极限定理联系起来,为此,他在即将发表的一篇文章(发表于1810年)上加上了一点补充,指出如若误差可看成许多量的叠加,根据他的中心极限定理,误差理应有高斯分布。这是历史上第一次提到所谓“元误差学说”——误差是由大量的、由种种原因产生的元误差叠加而成。后来到1837年,海根(G.Hagen )在一篇论文中正式提出了这个学说。 其实,他提出的形式有相当大的局限性:海根把误差设想成个数很多的、独立同分布的“元误差” 之和,每只取两值,其概率都是1/2,由此出发,按狄莫佛的中心极限定理,立即就得出误差(近似地)服从正态分布。拉普拉斯所指出的这一点有重大的意义,在于他给误差的正态理论一个更自然合理、更令人信服的解释。因为,高斯的说法有一点循环论证的气味:由于算术平均是优良的,推出误差必须服从正态分布;反过来,由后一结论又推出算术平均及最小二乘估计的优良性,故必须认定这二者之一(算术平均的优良性,误差的正态性) 为出发点。但算术平均到底并没有自行成立的理由,以它作为理论中一个预设的出发点,终觉有其不足之处。拉普拉斯的理论把这断裂的一环连接起来,使之成为一个和谐的整体,实有着极重大的意义。 三、 实验步骤 设U 1,U 2相互独立同服从U(0,1),令 1 2 112(2lnU )cos(2U )X π=-

人教版高中数学必修三练习 均匀随机数的产生

第三章 3.3 3.3.2 一、选择题 1.用随机模拟方法求得某几何概型的概率为m ,其实际概率的大小为n ,则( ) A .m >n B .m

A .y =-4x ,y =5-4 B .y =4x -4,y =4x +3 C .y =4x ,y =5x -4 D .y =4x ,y =4x +3 [答案] C 6.如图所示,在墙上挂着一块边长为16 cm 的正方形木块,上面画了小、中、大三个同心圆,半径分别为2 cm,4 cm,6 cm ,某人站在3 m 之外向此板投镖,设镖击中线上或没有投中木板时不算,可重投, 记事件A ={投中大圆内}, 事件B ={投中小圆与中圆形成的圆环内}, 事件C ={投中大圆之外}. (1)用计算机产生两组[0,1]内的均匀随机数,a 1=RAND ,b 1=RNAD. (2)经过伸缩和平移变换,a =16a 1-8,b =16b 1-8,得到两组[-8,8]内的均匀随机数. (3)统计投在大圆内的次数N 1(即满足a 2+b 2<36的点(a ,b )的个数),投中小圆与中圆形成的圆环次数N 2(即满足4

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