1.计算圆周率pi。
原理:先画一个正方形,画出其内切圆,然后这个正方形内随机的画点,设点落在圆内的概为P,则P=圆面积/正方形面积。
P=(Pi*R*R)/(2R*2R)= Pi/4 ,即 Pi=4P
1.将圆心设在原点,以R为半径做圆,则第一象限的1/4圆面积为Pi*R*R/4
2.做该1/4圆的外接正方形, 坐标为(0,0)(0,R)(R,0)(R,R),则该正方形面积为R*R
3.随即取点(X,Y),使得0<=X<=R并且0<=Y<=R,即点在正方形内
4.通过公式 X*X+Y*Y<R*R判断点是否在1/4圆周内。
5.设所有点(也就是实验次数)的个数为N,落在1/4圆内的点(满足步骤4的点)的个数为M,则
P=M/N
于是
Pi=4*N/M
import random
def M_C(num):
count = 0;
for i in range(1,num+1):
x = random.uniform(0,1)
y = random.unifrom(0,1)
if x**2+y**2<1:
count+=1
return 4.0*count/num;
M_C(10000)运行结果为3.1424
2.蒙特卡洛模拟求函数极值,可避免陷入局部极值
#在区间[-2,2]上随机生成一个数,求出其对应的y,找出里面最大的认为是函数在[-2,2]上的极大值
模拟1000次后发现极大值为 185.12292832389875(非常准确)
蒙特卡洛
算法
是一种基于概率统计的数值计算方法,其基本
思想
是通过随机数和概率统计的方法,模拟解决实际问题中的各种随机事件,以达到求解问题的目的。
蒙特卡洛
算法
可以用于求解很多实际问题,例如计算圆周率、模拟股票价格、计算积分、模拟物理系统、计算复杂的概率分布等等。其核心
思想
是通过大量的随机实验,逐渐逼近问题的答案,因此其精度和效率取决于所用的随机数生成器和实验次数。2.通过随机数生成器生成足够数量的随机数,并根据概率模型得出每个随机数对应的实验结果。1.确定问题的概率模型和随机变量,构造模拟实验的数学模型。
蒙特卡洛
算法
是一种基于概率统计的数值计算方法,通过随机抽样的方式,模拟复杂的实际问题,从而得到数值解。它被广泛应用于金融、物理、工程、生物、计算机科学等领域。本文将
介绍
蒙特卡洛
算法
的基本原理、应用场景及优缺点。
蒙特卡罗方法(Monte Carlo method),也称 统计模拟方法
蒙特卡洛
方法的理论基础是大数定律。大数定律是描述相当多次数重复试验的结果的定律,在大数定理的保证下:
利用事件发生的 频率 作为事件发生的 概率 的近似值。
所以只要设计一个随机试验,使一个事件的概率与某未知数有关,然后通过重复试验,以频率近似值表示概率,即可求得该未知数的近似值。
样本数量越多,其平均就越趋近于真实值。
此种方法可以求解微分方程,求多重积分,求特征值等。
二、思考步骤
蒙特卡罗方法一般分为三个步骤
然后,我们可以对这些样本进行统计分析,计算出期望值、方差等统计量,以估计我们所感兴趣的数学问题的解。
蒙特卡洛
算法
的优点是其可扩展性很好,因为它可以在任何维度上进行采样,并且可以针对各种类型的问题进行优化。需要注意的是,由于
蒙特卡洛
算法
是一种随机
算法
,其结果的精度和计算时间与采样数量相关。同时,
蒙特卡洛
算法
也可以与其他
算法
相结合,例如随机优化
算法
,以实现更高效、准确的求解。
蒙特卡洛
算法
是一种通过随机采样来计算数学问题的方法,通常用于处理复杂、高维度的问题。
蒙特卡罗是一类随机
算法
的统称,其主要
思想
是采样越多,得到的结果越近似于最优解。更多的是从总体中抽一个样本,计算估计量(均值等),作为整体估计。
举例说明,一个有1000个整数的集合,要求其中位数,可以从中抽取m<1000个数,把它们的中位数近似地看作这个集合的中位数...
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本文
介绍
了
蒙特卡洛
算法
。
蒙特卡洛
算法
(Monte Carlo algorithm)是一种基于随机采样的计算方法,其基本
思想
是通过生成随机样本,利用统计学原理来估计数学问题的解。它最初是由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家斯坦尼斯拉夫·乌拉姆(Stanislaw Ulam)和尤里·维加(Nicholas Metropolis)在20世纪40年代初开...
Monte Carlo仿真方法又称统计试验法,它是一种采用统计抽样理论近似地求解数学、物理及工程问题的方法。它解决问题的基本
思想
是,首先建立与描述该问题有相似性的概率模型,然后对模型进行随机模拟或统计抽样,再利用所得的结果求出特征量的统计值作为原问题的近似解,并对解的精度作出某些估计。Monte Carlo仿真方法的主要理论基础是概率论中的大数定律,要主要手段为随机变量的抽样分析。
Monte Carlo仿真方法的特点如下:
(1)Monte Carlo仿真分析是通过大量而简单的重复抽样实现的,故计算方
蒙特卡洛
方法也称为 计算机随机模拟方法,它源于世界著名的赌城——摩纳哥的Monte Carlo(
蒙特卡洛
)。它是基于对大量事件的统计结果来实现一些确定性问题的计算。其实质就是将问题转化为一个概率问题,并用计算机模拟产生一堆随机数,再对随机数进行统计工作。
通常,我们会遇到很多问题无法用分析的方法来求得精确解,例如由于式子特别,真的解不出来;
一般遇到这种情况,人们经常会采用一些方法去得到近似解(越逼近精确解越好,当然如果一个近似
算法
与精确解的接近程度能够通过一个式子来衡量或者有上下界,那么这种近似
算法
比较好,因为人们可以知道接近程度,换个说法,一般一个近似
算法
被提出后,人们通常都会去考察或寻求刻划近似程度的式子)。
本文要谈的随机模拟就是一类近
1、蒙特卡罗
思想
是一类随机方法的统称。这类方法的特点是,可以在随机采样上计算得到近似结果,随着采样的增多,得到的结果是正确结果的概率逐渐加大,但在(放弃随机采样,而采用类似全采样这样的确定性方法)获得真正的结果之前,无法知道目前得到的结果是不是真正的结果。
和拉斯维加斯
算法
相比,经
1.什么是
蒙特卡洛
方法(Monte Carlo method)
蒙特卡罗方法也称统计模拟方法,是1940年代中期由于科学技术的发展和电子计算机的发明,而提出的一种以概率统计理论为指导的数值计算方法。是指使用随机数(或更常见的伪随机数)来解决很多计算问题的方法。
20世纪40年代,在冯·诺伊曼,斯塔尼斯拉夫·乌拉姆和尼古拉斯·梅特罗波利斯在洛斯阿拉莫斯国家实验室为核武器计划工作时,发明了蒙特卡罗...
一个1m×1m的正方形,在正方形里面任意位置画一个任意大小的圆。不给你计量工具,让你去计算这个圆占正方形的概率,怎去计算?可以在正方形里随意地撒些豆子,计算圆里的豆子数与总豆子数的比值即可;这就用到了
蒙特卡洛
思想
,那些豆子可以想象成在正方形上的抽样,用抽样的
思想
去计算那些我们无法精确的结果。