Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
Балаковский институт техники, технологии и управления
Идентификация и диагностика систем
Методическое указание к выполнению практических работ
по дисциплине “Идентификация и диагностика систем”
для студентов специальности 220201
всех форм обучения
Одобрено
редакционно-издательским советом
Балаковского института техники,
технологии и управления
Балаково 2010
Практическая работа №1 Генерация случайных процессов в пакете Excel 2007
Цель - сгенерировать случайный процесс равномерного и нормального распределения по заданным характеристикам в пакетеExcel 2007.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
В электронных таблицах Excel 2007 готовится таблица для генерации двух случайных процессов.
Таблица 1
-
Группа. ФИО.
Равномерное
распределение
Нормальное распределение
№п/п
В первый столбец (ячейки А4:А104) заносятся номера строк по порядку (от 0 до 100).
Во втором столбце генерируется случайный процесс с равномерным распределением в диапазоне [а,в].
Генерация производится путем использования встроенных функций Excel - Данные/Анализ данных/Генерация случайных чисел (рис. 1)
Рис. 1. Диалоговое окно «Анализ данных»
Далее нажимается «ОК»
В диалоговом окне «Генерация случайных чисел»вводятся данные:
Число переменных – 1.
Число случайных чисел – 100.
Распределение – равномерное
параметры от а до b (а=0 , в=к*10 , где к – количество букв в имени).
Выходной интервал – указываются координаты столбца 2 таблицы.
Далее нажимается «ОК» (рис.2)
Рис. 2. Диалоговое окно «Генерация случайных чисел» равномерное распределение
Во втором столбце выводится случайный процесс с заданными параметрами (рис.4)
В третьем столбце генерируется нормальный случайный процесс N(x,s), гдеx– среднее значение случайной величины, s-среднее квадратичное отклонение случайной величины.
В диалоговом окне «Генерация случайных чисел» вводятся данные:
Число переменных – 1.
Число случайных чисел – 101.
Распределение – нормальное,
среднее значение x(
;
- количество букв в имени студента).стандартное отклонение s(
;
- количество букв в имени студента).Выходной интервал – указываются координаты столбца 3 подготовленной таблицы.
Далее нажимается «ОК»
Рис.3. Диалоговое окно «Генерация случайных чисел» нормальное распределение
В третьем столбце выводится случайный процесс с заданными параметрами.
Для каждого случайного процесса постройте график рис.4-5.
Рис. 4. График равномерного случайного процесса
Рис. 5. График нормального случайного процесса
Построение графиков дифференциальной и интегральной функций распределения для сгенерированных случайных процессов.
Для расчета и построения графиков гистограмм используются встроенные функции: Данные/Анализ данных/Гистограмма
В диалоговом окне «Гистограмма» вводятся данные:
- Входной интервал – указывается столбец с данными исследуемого случайного процесса.
- Интервал карманов (диапазоны изменения случайной величины при построении гистограммы). Рядом с таблицей (через один столбец) укажите границы диапазонов. Для этого по графику случайного процесса оцените максимальное и минимальное значения и весь диапазон разбейте на 8-16 диапазонов. Границы выбираются удобные для анализа. (Excel по умолчанию сам может назначить границы, но они получаются дробные и не очень удобные для анализа).
Пример указания карманов для случайного процесса с равномерным распределением:
По графику случайного процесса определите минимальное и максимальное значения ( 0 и 100).
Разбейте диапазон, например на 10 диапазонов, т.е. введите в блок ячеек G2:G12 числа от 0 до 100 с шагом 10.
- Выходной интервал – указывается адрес одной ячейки, начиная с которой Excel выводит таблицу и графики функций распределения. Указывается ячейка справа от шапки введенных карманов.
- Ставятся флажки вывода интегральной функции – интегральный процент и вывод графика.
- Проводится анализ полученных результатов и подготовка выводов.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
0 |
Карман |
Частота |
Интегральный % |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
10 |
0 |
0 |
0,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
20 |
10 |
12 |
12,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
30 |
20 |
9 |
21,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
40 |
30 |
8 |
29,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
50 |
40 |
10 |
39,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
60 |
50 |
11 |
50,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
70 |
60 |
12 |
62,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
80 |
70 |
9 |
71,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
90 |
80 |
11 |
82,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
100 |
90 |
7 |
89,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
100 |
11 |
100,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
Еще |
0 |
100,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Рис. 6. Гистограмма процесса равномерного
распределения
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
0 |
Карман |
Частота |
нтегральный % |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
10 |
0 |
0 |
0,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
20 |
10 |
5 |
5,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
30 |
20 |
11 |
16,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
40 |
30 |
8 |
24,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
50 |
40 |
13 |
37,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
60 |
50 |
13 |
50,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
70 |
60 |
13 |
63,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
80 |
70 |
11 |
74,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
90 |
80 |
8 |
82,00% |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Рис. 7. Гистограмма процесса нормального
распределения
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
