Loading AI tools
Псевдовипадкові послідовності (числа) — послідовності, що отримуються за цілком невипадковим алгоритмом, але мають властивості, дуже подібні до властивостей реалізацій випадкових чисел.
Псевдовипадкове число — елемент отриманої за певним алгоритмом числової послідовності, властивості якої наближаються до випадкової. Негативною особливістю псевдовипадкових чисел (як імітаційної моделі випадкових чисел) є періодичність отриманої послідовності.
Реалізація статистичних моделей за допомогою обчислювальних машин передбачає можливість отримання у достатній мірі випадкових показників (що є нетривіальним завданням, оскільки електронно-обчислювальна машина працює на основі чітко прописаної логіки та детерміністичного підходу), а також імітацію законів розподілу, що часто використовуються на практиці.
Зазвичай генерування псевдовипадкової послідовності передбачає два етапи[1][2]. На першому генерують псевдовипадкові числа, що мають рівномірний розподіл на відрізку від нуля до одиниці. На другому цю послідовність перетворюють у послідовність, що має заданий закон розподілу.
Генерація рівномірно розподілених чисел
Існує ряд методів, які відповідають критеріям перевірки «випадковості» побудови таких чисел з розподілом близьким до рівномірного (хоча ці числа взаємозалежні).
Зазвичай використовують деяке рекурентне співвідношення. Це значить, що кожне наступне число αk+1 утворюють із попереднього αk (або групи попередніх чисел), використовуючи деякий алгоритм, який використовує арифметичні та логічні операції.
Часто застосовується метод остач, який належить до так званих аналітичних методів і полягає в побудові послідовності {αn} згідно із рекурентним співвідношенням αn+1 = Kαn (mod M), де К та M — деякі константи.
Для генерування псевдовипадкових чисел, що мають рівномірний розподіл на відрізку від нуля до одиниці використовують методи:
- метод остач (лінійний конгруентний метод);
- метод середніх квадратів (метод фон Неймана);
- метод трикутного відображення;
- метод логістичного відображення.
Перетворення в послідовність з заданим розподілом
Для перетворення отриманої послідовності у послідовність псевдовипадкових чисел із заданим законом розподілу використовують загальні та спеціальні методи. Серед загальних можна зазначити методи, що базуються на аналітичному перетворенні елементів вихідної послідовності; метод остач та метод, що базується на заміні заданого закону розподілу східчастою функцією. Ці методи придатні для отримання послідовностей з різними типами законів розподілу. До спеціальних належать алгоритми, що дають змогу перетворити вихідну послідовність у послідовність з конкретним законом розподілу. Кожний з таких алгоритмів придатний лише для отримання псевдовипадкових послідовностей із заданим типом розподілу.
Обов'язковим етапом генерування псевдовипадкових чисел є перевірка періодичності й випадковості отриманої послідовності та її відповідності заданому закону розподілу.
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
