第3学年電子情報工学実験 B. 乱数の発生とモンテカルロ法(3回) 情報工学科 古山、早勢、門村、技術職員 実験概要 B.1目的 乱数とは何か (疑似)乱数の発生方法 乱数利用の例 に関して理解する 乱数とはなにか 乱数とは? 広辞苑では、「乱数表」として、 0から9までの数字が、完全に無秩序で、かつ全体と しては出現の頻度が等しくなるように配列した表 コンピュータでは、「一様分布(疑似)乱数」 コンピュータが表現できる数字が、全体としての出現 頻度が等しくなるように計算された数 疑似的に(計算式を用いて)乱数を発生させている 一様分布乱数の発生方法 B.2 一様分布乱数の発生 合同法 混合合同法 (課題1) 乗算合同法 (課題2) それぞれの乱数発生の計算式が異なる それぞれの発生方法において、テクニックがある 考察のポイント 乱数の不規則性に影響を与える要因はなにか 乱数発生における「周期」とはなにか 正数の値として、悪いものは例えばどのようなものか 課題2において行われる「modMの演算」を行わない方法は、 具体的にどのような方法であるか。またその利点はなにか。 乱数利用の例 B.3 モンテカルロ法 乱数を用いた計算方法として、モンテカルロ法がある 課題3では、乱数を用いて𝜋の近似計算を行う 考察のポイント このような方法で面積を求めることの利点はなにか RAUNSU1とRANSU2での結果への違いはあるか 4000回毎の結果を比較して、どのようなことがいえるか 赤い点と緑の点の個数の比が、 円の面積の1/4を表すことになる (点が円内に入る確率が面積を表している。 まとめ 課題4 乱数の発生方法において、乱数の特性が異なる どのような乱数の発生方法が、一様乱数として 最良であるのかを考えてみよう。 また、もし、一様乱数の発生が一様でなかったら、 についても考えてみよう。 講義日程、レポート提出等 1回目:7月7日 2回目:7月21日 or7/16(カッターレース中止の場合) 3回目:9月29日 夏休み前までに、課題3までのチェックを受ける。 夏休み明け3回目は、レポート最終仕上げを行う。 レポートについて: 〆切は9/29実験終了(15:25)まで。 体裁:ホチキス等は用いずに各自クリアファイルに入れて提 出(ファイルは返却します)+チェック付の表紙 提出先は古山
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