蒙特卡罗方法在放射治疗中的应用 蒙特卡罗方法在实验核物理中的应用 网盘

东升百科网 811 2024-03-07 11:01:23

23.生成(0,1)均匀分布随机数的递归公式为:λ,m和x0-地下水系统随机模拟和管理公式中给定的常数。

24.公式(2.4)的含义是将m除以λxi-1得到的余数记为xi。

25.因为它是一个剩余物,所以对地下水系统进行随机模拟和管理。随机数序列r1、r2,..,ri是均匀分布为(0,1)的随机数。

26.从等式(2.4)不难看出,只能有m个不同的xi,并且相应地只能有m个不同的随机数ri。

27.因此,当生成的随机数ri的数量大于m时,将会出现循环数,从而不能再将其视为随机数。

28.为了使生成的随机数经得起数理统计中独立性和均匀性的检验,有必要合理选择随机数生成参数x0、λ和m..

29.表2.1列出了几个测试参数供参考。

30.表2.1(2)混合同余法。

31.混合同余法的递推公式为:地下水系统随机模拟与管理。通过适当选择参数,可以改变伪随机数的统计特性。

32.读者可以参考文献【32,41】了解与伪随机数生成相关的其他技术。

任意分布随机数的33.2.1.2生成任意分布随机数的生成基于(0,1)均匀分布的随机数,并通过适当的数学变换形成。

34.可以证明存在以下任意分布的随机数生成公式。

35.(1)在(a,b)上生成均匀分布随机数的公式为:地下水系统的随机模拟和管理;(2)生成指数分布概率密度f(x)=λe-λx(x≥0)的随机数的公式为:地下水系统的随机模拟与管理;(3)正态分布n(0,1)随机数的生成公式为:地下水系统的随机模拟与管理。σ)生成随机数的公式如下:将公式(2.8)的xi代入公式:地下水系统的随机模拟和管理,得到N(μ,σ)个分布随机数。在上述公式中,ri是(0,1)均匀分布的随机数。

随机数的36.2.1.3统计检验为了进一步了解生成的随机数是否具有我们需要的随机数特征,往往需要对生成的随机数进行参数检验、均匀性检验和独立性检验。

37.参数检验主要是检验随机数的子样本均值与理论均值之间的差异是否显著。均匀分布在(0,1)上的随机变量R的期望值和方差为:地下水系统的随机模拟和管理。假设随机变量R有n个观测值r1,r2,…,rn,由中心极限定理可知:在公式中,地下水系统的随机模拟和管理逐渐服从标准正态分布n(0,1)。

38.当显著性水平给定时,可以根据正态分布表确定临界值,以判断-r与其期望值E(R)之间的差异是否显著,从而决定r1,r2,…,rn是否可视为(0,1)均匀分布随机变量R的n个独立值..

39、均匀性检验又称频率检验,它检验随机数的经验频率与理论频率之间的差异是否显著。

40.将(0,1)区间分成k等份,并用(i = 1,2,...,k)。如果rs是均匀分布在(0,1)上的随机变量r的采样值,则它落在任何小区间内的概率Pi均等于这些单元格之间的长度,因此落在任何单元格内的n个值的平均数为mi = NPI。

41.在此基础上,可以进行显著性检验。

42、独立性检验主要是检验随机数r1、r2的统计相关性是否、...,前后意义重大。

43.两个随机变量的相关系数反映了它们之间的线性相关程度。如果两个随机变量相互独立,则它们的相关系数ρK=0,因此随机数的独立性可以通过相关系数来检验。

44.给定n个随机数r1、r2、...,rn,计算距离为k的样本相关系数的公式如下:公式中,当独立性假设(ρ=0)成立时,当n足够大(如n》50+k)时,统计量U=渐近服从标准正态分布n(0,1),因此

1.蒙特卡罗方法是一种通过对随机变量进行数字模拟和统计分析来获得数学物理和工程问题近似解的数值方法。用这种方法解决问题的过程可以概括为以下三个基本步骤:(1)随机变量的抽样检验。

2.根据已知的基本随机变量(输入随机变量)的概率分布进行随机抽样(数字模拟)。

3.②样品反应的溶液。

4.对于每个采样样本,根据问题的性质采用确定性控制数学和物理方程来获得样本响应。

5.(3)计算反应量的统计估计。

6.对于所有样本响应,根据解决方案的类型分别计算输出随机变量的均值、方差或概率分布。

7.在解决确定性问题时,首先要根据提出的问题构造一个简单适用的概率模型,使问题的解与模型中随机变量的某些数值特征(如概率、数学期望、方差等)相对应。);然后,在高速计算机上生成随机数,并对随机数进行统计分析和测试;最后将实验结果作为问题的近似解,得到统计特性的估计值。

8.总结上述思路,可以得出用蒙特卡罗方法求解确定性问题的基本步骤如下:(1)根据所需解的实际问题构造一个概率模型,使概率模型的某些统计特征与所需问题的解完全等价。

9.(2)根据建立的概率模型,设计并采用了一些加速收敛的方法,以加快收敛速度,提高计算精度。

10.(3)给出了在计算机上生成不同概率分布的随机变量的方法。

11.(4)对仿真结果进行统计处理,给出问题的近似解并估计解的精度。

12.虽然蒙特卡罗方法可以解决许多确定性的工程和技术问题,但其独特性在于解决随机问题。

13.用蒙特卡罗方法求解随机问题时,通常首先根据问题的物理性质建立随机模型;然后根据模型中随机变量的分布,在计算机上生成随机数,进行大量的统计实验,得到所需问题的大量实验值;最后根据这些测试结果得出统计特征量,从而得出问题的解决方案。

14.可以看出,用蒙特卡罗方法求解随机问题的步骤与求解确定性问题的步骤基本相同。

15.简而言之,蒙特卡罗方法的理论基础是概率论中的大数定律。

16.我们假设在n个独立的实验中,n是事件A出现的次数,P(A)是事件A在每个实验中出现的概率。伯努利大数定律指出,对于任意ε》0,当N→∞时,事件A出现频率的概率收敛于事件发生的概率。

17.即地下水系统的随机模拟和管理。当随机变量满足独立分布时,如果随机变量序列ξ1,ξ2,…,ξN具有相同的分布,且ξi具有有限的数学期望E(ξI)= a,i=1,2,…,N,那么根据克谦莫戈罗夫大数定律,对于任意ε,即蒙特卡罗方法中的地下水系统随机模拟和管理,使用简单抽样方法模拟数字随机变量,因此抽样样本是具有相同分布性质的独立随机变量。当样本数量足够大时,样本均值会以概率1收敛到分布均值,而事件A的频率会以概率收敛到事件A的概率,从而保证蒙特卡罗方法的概率收敛性。

均匀分布随机数的18.2.1.1生成根据要解决的问题的性质,基本随机变量可能属于不同的概率分布。为了生成不同分布类型的随机变量的采样值(随机数),一般需要先生成一个均匀分布在【0,1】上的随机变量的采样值,然后根据给定的概率分布类型将其转换为所需随机变量的采样值。

19.因此,产生具有均匀分布随机变量的随机数是蒙特卡罗方法的基础。

20.用数值方法生成的均匀随机变量的采样值称为伪随机数,因为数值方法是基于一定的数学递推公式的,这种递推公式生成的采样在统计性质上不可能与【0,1】均匀分布中的采样完全相同。

21.数学递推公式的一般形式为:在地下水系统随机模拟与管理公式中:f(xn,xn-1,…,xn-k)-一个给定的函数形式。

22.根据这个函数,当一组初始值x0,x-1,…,x-k可以给定时,x1,x2,…,xm…生成(0,1)均匀分布随机数最常用的递归公式有:(1)乘法和同余法。

今天,小编就一帆风顺地为大家解答了上述问题。蒙特卡罗方法在实验核物理中的应用很多小伙伴都不知道。现在让我们来看看!

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