
- •Вычислительная система как объект моделирования.
- •Виды моделирования.
- •Методы вероятностного моделирования.
- •Основные этапы моделирования.
- •Моделирование случайных воздействий.
- •Случайные величины и их распределение
- •Мода случайной величины.
- •Медиана случайной величины.
- •Характеристики рассеивания случайной величины.
- •Корреляционный момент (корреляция).
- •Коэффициент корреляции:
- •Коэффициент автокоррелиации.
- •Правило трех сигма.
- •Экспоненциальное распределение.
- •Распределение Хи – квадрат.
- •Статистическое оценивание последовательности чисел.
- •Проверка качества последовательностей псевдослучайных чисел.
- •Соответствие по критерию согласия.
- •Критерий Хи – квадрат.
- •Критерий Колмогорова.
- •Проверка равномерности.
- •Тест пар.
- •Тест комбинаций (аналог теста пар).
- •Тест наибольшей из t.
- •Тест монотонности
- •Тест апериодичности, только для псевдослучайных чисел.
- •Моделирование случайных воздействий
- •Программный метод получения псевдослучайных чисел.
- •1 . Метод середины квадрата
- •2. Метод умножения.
- •3. Конгруэнтные процедуры.
- •Использование последовательностей равномерно распределенных случайных (псевдослучайных) чисел в задачах статистического моделирования.
- •Формирование последовательности случайных чисел имеющих неравномерный закон распределения.
- •Геометрическая интерпретация метода обратной функции
- •Метод обратной функции
- •Метод обратной функции для экспоненциального закона.
- •Метод Неймана
- •Метод ступенчатой аппроксимации
- •Специализированный метод для реализации последовательности псч по нормальному закону распределения.
- •Экспоненциальный закон распределения
- •Планирование машинного эксперимента
- •Тактическое планирование эксперимента
- •Тактическое планирование эксперимента
- •Технические и программные средства моделирования.
- •Технические средства моделирования.
- •2.Цифровые вычислительные машины
- •3.Гибритные вычислительные комплексы
- •4.Специализированные эвм
- •Программные средства моделирования.
- •Пакет прикладных программ “statistica”:
- •Лабораторная работа №1.
- •Вербальное описание на основе q-схем.
Тест наибольшей из t.
Разделение последовательности на t групп, N/t – подпоследовательности.
Алгоритм.
В каждой из подпоследовательностей вычисляем максимальное значение.
максимальное
рассмотрим вероятность
если равномерное распределение
Указанные функции сравниваем по критерию Колмогорова при этом задаются с некоторой доверительной вероятностью . Если указанные функции совпадают с указанным критерием, то можем судить, что последовательность распределена по нормальному закону.
Серия- это любой отрезок последовательности, который состоит из следующих друг за другом элементов одного вида.
число
серий
С вероятностью L последовательность можно считать случайной.
Тест монотонности
Последовательность разбиваем на непересекающиеся следующие друг за другом интервалы, элементы которых не убывают и не возрастают.
Пример: 0,3 0,1 0,5 0,3 0,7 0,3 0,2 0,6 0,7 0,4
Ti-количество
подпоследовательностей имеющих длину
равную i.
V-статистическая
Тест апериодичности, только для псевдослучайных чисел.
Xi
Xi+T
Xi+2T
L
Задача: найти Xi,Xi+T
Моделирование случайных воздействий
ДСС
Случайные коды:
1)последовательная схема
ДСС→
Достоинства: простота.
Недостатки: высокая задержка.
2)параллельная схема
ДСС1
ДССn
RG(n)
.
.
Достоинства: быстродействие.
Недостаток: сложность.
3)параллельно-последовательная
схема
Соблюдается компромисс между быстродействием и сложностью в зависимости от k.
Программный метод получения псевдослучайных чисел.
1 . Метод середины квадрата
1 n
n-разрядное число возвести в степень k, то получим
(
)
1 n Rn
n-разрядов, которые мы потом опять возводим в степень R
-выбор n-разрядного числа X.
-y=
-
разрядное число
-выбор в середине n-разрядов
-переход к 1 шагу, если <N
2. Метод умножения.
-
-y=
X
( ( ) )
2n
X1 0,X20
3. Конгруэнтные процедуры.
Мультипликативная
Условия:
X
-нечетное
>0
t-нечетное целое >0
a-нечетное целое положительное число.
Сопоставление:
Критерий |
аппар.метод |
прогр.метод |
1 |
2 |
3 |
1.формир. СЧ |
+ |
- |
2.формир. ПСЧ |
+ |
+ |
3.надежность |
- |
+ |
4.быстродействие |
+ |
- |
5.простота реализац. |
- |
+ |
6.простота обслужив. |
- |
+ |
7.возможн. тиражиров. |
- |
+ |
Использование последовательностей равномерно распределенных случайных (псевдослучайных) чисел в задачах статистического моделирования.
1.Формирование случайных воздействий и внутренних характеристик систем, имеющих равномерное распределение.
2.Формирование случайного события или группы несовместных случайных событий.
3.Использование последовательностей в качестве базовых для формирования случайных чисел с заданным законом распределения.
Пусть A- случайное событие.
P(A)=P
P(A)=1-p
- +
Условия:
&
+ -