
3. Моделювання протилежних подій
Хай
потрібно розіграти випробування, а
кожному з яких подія
з’являється з відомою ймовірністю
і, відповідно, не з’являється з імовірністю
.
Введемо
до розгляду дискретну випадкову величину
з двома можливими значеннями (для
визначеності приймемо
,
)
і відповідними їм ймовірностями
,
.
Домовимося вважати, що якщо у випробуванні
величина
набула можливе значення
,
то подія
настала; якщо
,
то подія
не настала, тобто з’явилась протилежна
подія
.
Таким
чином, розігрування протилежних подій
і
зведено до розігрування дискретної
випадкової величини
із заданим законом розподілу:
|
1 |
0 |
|
|
|
Для
розігрування
треба інтервал (0, 1) розбити точкою
на два часткових інтервали:
і
.
Потім вибирають випадкове число
.
Якщо
потрапляє в інтервал
,
то
(настала подія
);
якщо
потрапляє в інтервал
,
то
(подія
не настала).
Правило.
Для того щоб розіграти випробування, в
кожному з яких ймовірність появи події
дорівнює
і, отже, ймовірність настання протилежної
події
дорівнює
,
треба вибрати (наприклад, з таблиці
випадкових чисел) випадкове число
.
Якщо
,
то подія
настала, якщо
,
то з’явилася протилежна подія
.
4. Моделювання повної групи подій
Розігрування
повної групи
несумісних подій
,
,
…,
ймовірності яких
,
,
…,
відомі, можна звести до розігрування
дискретної випадкової величини
з наступним законом розподілу (для
визначеності приймемо
,
,
…,
):
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Дійсно, достатньо
вважати, що якщо у випробуванні величина
набула значення
,
то настала подія
.
Справедливість цього твердження випливає
з того, що число
можливих значень дорівнює числу подій
повної групи та ймовірності можливих
значень
і відповідних їм подій
однакові:
.
Таким чином, поява у випробуванні події
рівносильна події, що полягає в тому,
що дискретна випадкова величина
прийняла можливого значення
.
Правило.
Для того щоб розіграти випробування, в
кожному з яких наступає одна з подій
,
,
…,
повної групи, ймовірності яких
,
,
…,
відомі, достатньо розіграти дискретну
випадкову величину
з наступним законом розподілу:
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Якщо у
випробуванні величина
набула можливе значення
,
то настала подія
.
5. Моделювання неперервної випадкової величини. Метод обернених функцій
Нехай
потрібно розіграти неперервну випадкову
величину
,
тобто отримати послідовність її можливих
значень
,
знаючи функцію розподілу
.
Теорема.
Якщо
– випадкове число, то можливе значення
неперервної випадкової величини
,
що розігрується, із заданою функцією
розподілу
,
яке відповідає
є коренем рівняння
.
Правило
1. Для того, щоб знайти можливе значення
неперервної випадкової величини
,
знаючи її функцію розподілу
,
треба вибрати випадкове число
,
прирівняти його до функції розподілу
і розв’язати відносно
одержане рівняння
.
Зауваження 1. Якщо розв’язати це рівняння в явному вигляді не можна, то застосовують графічні або числові методи.
Зауваження 2. Відомо, що
.
Зокрема,
.
Звідси випливає, що якщо відома щільність
ймовірності
,
то для розігрування
можна замість рівнянь
розв’язати відносно
рівняння
.
Правило 2. Для того, щоб знайти
можливе значення
неперервної випадкової величини
,
знаючи її щільність розподілу
,
треба вибрати випадкове число
і розв’язати відносно
одержане рівняння
,
або рівняння
,
де
– найменше скінчене можливе значення
.