Προσομοίωση Συστημάτων

Σχετικά έγγραφα
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΤΥΧΑΙΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΥΧΑΙΟΤΗΤΑΣ

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές IV

5. Γεννήτριες Τυχαίων Αριθµών.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΑΠΟ ΣΥΝΕΧΕΙΣ ΚΑΙ ΔΙΑΚΡΙΤΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ

Η άσκηση μπορεί να γίνει με συνεργασία το πολύ δυο φοιτητών, οι οποίοι θα λάβουν τον ίδιο βαθμό στην εργασία.

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η μελέτη διαφόρων στοχαστικών φαινομένων μπορεί γενικά να γίνει χρησιμοποιώντας

Εφαρμοσμένη Στατιστική Δημήτριος Μπάγκαβος Τμήμα Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών Πανεπισ τήμιο Κρήτης 2 Μαΐου /23

ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΩΝ

Μέθοδοι μονοδιάστατης ελαχιστοποίησης

Ολοκλήρωση - Μέθοδος Monte Carlo

ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

Μέθοδοι μονοδιάστατης ελαχιστοποίησης

Τυχαίοι Αριθμοί. (Random Numbers) Προσομοίωση Βιομηχανικής Παραγωγής & Επιχειρήσεων

Δειγματοληψία. Πρέπει να γνωρίζουμε πως πήραμε το δείγμα Το πλήθος n ij των παρατηρήσεων σε κάθε κελί είναι τ.μ. με μ ij συμβολίζουμε την μέση τιμή:

Στατιστική Συμπερασματολογία

Λίγα λόγια για τους συγγραφείς 16 Πρόλογος 17

Δυναμικά Σύνολα. Δυναμικό σύνολο. Tα στοιχεία του μεταβάλλονται μέσω εντολών εισαγωγής και διαγραφής. διαγραφή. εισαγωγή

Κεφάλαιο 15 Έλεγχοι χ-τετράγωνο

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Ονοματεπώνυμο: Βαθμός:

Παύλος Εφραιμίδης. Βασικές Έννοιες Κρυπτογραφίας. Ασφ Υπολ Συστ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Μέθοδοι πολυδιάστατης ελαχιστοποίησης

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής - Κεφάλαιο 2

δεδομένων με συντελεστές στάθμισης (βαρύτητας)

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Πρόλογος... 13

ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ. Παπάνα Αγγελική

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης Ενότητα 13: Προσομοίωση. Μιχαήλ Λογοθέτης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών

Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE

Πανεπιστήμιο Πειραιά Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων. Κρυπτογραφία. Κρυπτογραφικές Συναρτήσεις. Χρήστος Ξενάκης

Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων Ενότητα 7: Η επιλογή των πιθανοτικών κατανομών εισόδου

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2012

ΠΕΚ ΤΡΙΠΟΛΗΣ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΕΚΠ/ΚΩΝ ΠΕ19,20 ΗΜ/ΝΙΑ ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Επαλήθευση μοντέλου. (model Verification) Προσομοίωση Βιομηχανικής Παραγωγής & Επιχειρήσεων

Επαναληπτικές Διαδικασίες

Περιγραφική Ανάλυση ποσοτικών μεταβλητών

Π Α Ν Ε Λ Λ Η Ν Ι Ε Σ Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Α K A I Σ Τ Ο Ι Χ Ε Ι Α Σ Τ Α Τ Ι Σ Τ Ι Κ Η

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΕ ΓΛΩΣΣΟΜΑΘΕΙΑ

Ανάλυση διακύμανσης (Μέρος 1 ο ) 17/3/2017

, και για h 0, . Άρα. Α2. Μια συνάρτηση f λέγεται γνησίως αύξουσα σε ένα διάστημα Δ του πεδίου ορισμού της, όταν για οποιαδήποτε σημεία x.

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΜΕΤΡΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Ορισμός της Πιθανότητας (Ι)

X = = 81 9 = 9

ΔΟΜΗΜΕΝΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ. ΓΕΝΙΚΟΙ (περιέχουν όλες τις πληροφορίες που προκύπτουν από μια στατιστική έρευνα) ΕΙΔΙΚΟΙ ( είναι συνοπτικοί και σαφείς )

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων ΙΙ Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΚΟΛΛΙΝΤΖΑ. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής. Συντάκτης: Δημήτριος Κρέτσης

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης

Τυχαίοι αριθμοί struct Αρχεία Διαμορφώσεις Συναρτήσεις Χειρισμός σφαλμάτων ΠΕΜΠΤΗ ΔΙΑΛΕΞΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ. για τα οποία ισχύει y f (x) , δηλαδή το σύνολο, x A, λέγεται γραφική παράσταση της f και συμβολίζεται συνήθως με C

3. Να γραφεί πρόγραμμα που θα διαβάζει 100 ακεραίους αριθμούς από το πληκτρολόγιο και θα υπολογίζει το άθροισμά τους.

3. Κατανομές πιθανότητας

Κρυπτογραφία. Κρυπτοσυστήματα ροής. Πέτρος Ποτίκας. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Εξέταση Φεβρουαρίου (2011/12) στο Μάθηµα: Γεωργικός Πειραµατισµός. Ζήτηµα 1 ο (2 µονάδες) Για κάθε λανθασµένη απάντηση δεν λαµβάνεται υπόψη µία σωστή

Δυναμικά Σύνολα. Δυναμικό σύνολο. Tα στοιχεία του μεταβάλλονται μέσω εντολών εισαγωγής και διαγραφής. διαγραφή. εισαγωγή

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ομή Επανάληψης

iii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πρόλογος

Περιεχόμενα της Ενότητας. Συνεχείς Τυχαίες Μεταβλητές. Συνεχείς Κατανομές Πιθανότητας. Συνεχείς Κατανομές Πιθανότητας.

Σ ΤΑΤ Ι Σ Τ Ι Κ Η ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων Ενότητα 1: Προσομοίωση ενός συστήματος αναμονής

Δειγματοληψία. Πρέπει να γνωρίζουμε πως πήραμε το δείγμα Το πλήθος n ij των παρατηρήσεων σε κάθε κελί είναι τ.μ. με μ ij συμβολίζουμε την μέση τιμή:

Κεφάλαιο 6: Προσομοίωση ενός συστήματος αναμονής

Αναγνώριση Προτύπων Ι

Μετάδοση Πολυμεσικών Υπηρεσιών Ψηφιακή Τηλεόραση

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Κατηγορία: Γενικά και Επαγγελματικά Λύκεια

Δομές Ακολουθίας- Επιλογής - Επανάληψης. Δομημένος Προγραμματισμός

Συνάφεια μεταξύ ποιοτικών μεταβλητών. Εκδ. #3,

g( x) ( g( x)) ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΘΕΩΡΙΑΣ ΣΥΝΟΡΘΩΣΕΩΝ

3 η ΕΡΓΑΣΙΑ , , , , , , , , , , , ,189

Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά) Μάθημα: Στατιστική II Διάλεξη 1 η : Εισαγωγή-Επανάληψη βασικών εννοιών Εβδομάδα 1 η : ,

Στατιστική και Θεωρία Πιθανοτήτων (ΓΓ04) ΑΝΤΩΝΙΟΣ ΧΡ. ΜΠΟΥΡΑΣ Εαρινό Εξάμηνο

Έτος : Διάλεξη 2 η Διδάσκουσα: Κοντογιάννη Αριστούλα Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Κατεύθυνση Αγροτικής Οικονομίας Εφαρμοσμένη Στατιστική

σ = και σ = 4 αντιστοίχως. Τότε θα ισχύει

Στατιστική είναι το σύνολο των μεθόδων και θεωριών που εφαρμόζονται σε αριθμητικά δεδομένα προκειμένου να ληφθεί κάποια απόφαση σε συνθήκες

3. Προσομοίωση ενός Συστήματος Αναμονής.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ. Πως γίνεται ο ορισμός μιας διαδικασίας; Να δοθούν σχετικά παραδείγματα. ΑΡΧΗ Εντολές ΤΕΛΟΣ_ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ

Τυχαία μεταβλητή (τ.μ.)

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΥ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ) 2012 ÈÅÌÅËÉÏ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Στοχαστικές Στρατηγικές

Στατιστική. Ανάλυση ιασποράς με ένα Παράγοντα. One-Way Anova. 8.2 Προϋποθέσεις για την εφαρμογή της Ανάλυσης ιασποράς

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ

ΥΠΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ. Διαδικασίες και συναρτήσεις. 22 Νοε 2008 Ανάπτυξη εφαρμογών/ Υποπρογράμματα 1

ΧΡΟΝΙΚΕΣ ΣΕΙΡΕΣ. Παπάνα Αγγελική

27-Ιαν-2009 ΗΜΥ (ι) Βασική στατιστική (ιι) Μετατροπές: αναλογικό-σεψηφιακό και ψηφιακό-σε-αναλογικό

Είδη Μεταβλητών Κλίμακα Μέτρησης Οι τεχνικές της Περιγραφικής στατιστικής ανάλογα με την κλίμακα μέτρησης Οι τελεστές Π και Σ

Δίκτυα Υπολογιστών I Εργαστήρια

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 4 η : Βελτίωση Εικόνας. Καθ. Κωνσταντίνος Μπερμπερίδης Πολυτεχνική Σχολή Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Κεφάλαιο 9. Έλεγχοι υποθέσεων

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής - Κεφάλαιο 2. Α1. Ο αλγόριθμος είναι απαραίτητος μόνο για την επίλυση προβλημάτων πληροφορικής

α. Να συμπληρώσετε τις επόμενες εντολές εκχώρησης, ώστε τα κενά κελιά του πίνακα να αποκτήσουν τις επιθυμητές τιμές.

3.4.2 Ο Συντελεστής Συσχέτισης τ Του Kendall

3. ΣΕΙΡΙΑΚΟΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗΣ

F 5 = (F n, F n+1 ) = 1.

Δείκτες Κεντρικής Τάσης και Διασποράς. Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης Αλεξανδρούπολη

ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ. Επικ. Καθ. Στέλιος Ζήμερας. Τμήμα Μαθηματικών Κατεύθυνση Στατιστικής και Αναλογιστικά Χρηματοοικονομικά Μαθηματικά

4 o Μάθημα Διάστημα Εμπιστοσύνης του Μέσου

Transcript:

Προσομοίωση Συστημάτων Παραγωγή τυχαίων αριθμών Άγγελος Ρούσκας

Τυχαίοι αριθμοί και τυχαίες μεταβλητές Δεν έχει νόημα να αναφερόμαστε σε ένα τυχαίο αριθμό, αλλά σε ακολουθία τυχαίων αριθμών Οι τυχαίοι και ομοιόμορφα κατανεμημένοι στο διάστημα [0,1] αριθμοί ορίζονται ως τυχαίοι αριθμοί Οι τυχαίοι αριθμοί που ακολουθούν μια άλλη πιθανοτική κατανομή ονομάζονται τυχαίες μεταβλητές της κατανομής

Δημιουργία τυχαίων αριθμών (1/2) Πραγματικά τυχαίοι αριθμοί μόνο μέσω μεθόδων που βασίζονται σε φυσικά φαινόμενα (ρίξιμο ζαριών, μοίρασμα χαρτιών, τυχαία επιλογή σφαίρας από καλά ανακατεμένο δοχείο, ρουλέτα, κλπ) Με ηλεκτρονικά μέσα: παραγωγή λευκού θορύβου (ίδια ισχύ σε όλες τις συχνότητες) η γεννήτρια παράγει παλμούς όταν ο θόρυβος περνά ένα κατώφλι Ένας μετρητής μετρά το πλήθος των παλμών σε κάποιο διάστημα Αυτός είναι ο τυχαίος αριθμός

Δημιουργία τυχαίων αριθμών (2/2) Αν δημιουργηθούν τυχαίοι αριθμοί με κάποιον φυσικό τρόπο και να αποθηκευτούν, οι ίδιοι αριθμοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τα προγράμματα των Η/Υ Δυστυχώς απαιτούν μεγάλο αποθηκευτικό χώρο Το πλήθος τους δεν είναι πάντα αρκετό

Ψευδοτυχαίοι αριθμοί Η παραγωγή τυχαίων αριθμών δεν είναι δυνατή μέσω των Η/Υ λόγω της φύσης των προγραμμάτων τα οποία για συγκεκριμένες αρχικές συνθήκες και συγκεκριμένη αλληλουχία εντολών παράγουν τα ίδια αποτελέσματα Οι Η/Υ χρησιμοποιούν επαναληπτικές μεθόδους και οι παραγόμενοι αριθμοί δεν είναι εντελώς τυχαίοι καθώς η ίδια ακολουθία μπορεί να αναπαραχθεί με τις ίδιες αρχικές συνθήκες Οι αριθμοί αυτοί αναφέρονται και ως ψευδοτυχαίοι

Επιθυμητές ιδιότητες ψευδοτυχαίων αριθμών Ομοιόμορφα κατανεμημένοι στο διάστημα [0,1]: ίση πιθανότητα εμφάνισης των τιμών του διαστήματος Στατιστικά ανεξάρτητοι Επαναλήψιμοι, δηλαδή η ακολουθία τους μπορεί να αναπαραχθεί Η παραγωγή τους να γίνεται με μια υπολογιστική μέθοδο και ανεξάρτητα από το hardware του Η/Υ Γρήγορη διαδικασία παραγωγής Μεγάλη περίοδο επανάληψης

Ομοιόμορφη κατανομή Μέση τιμή 0.5 και διασπορά 0.08333

Γεννήτριες ψευδοτυχαίων αριθμών Επαναληπτική εξίσωση ή μεθόδος Σπόρος είναι η αρχική τιμή της ακολουθίας Ορισμός ισοϋπόλοιπων αριθμών Οι αριθμοί α και β είναι ισοϋπόλοιποι ως προς τον αριθμό γ όταν διαιρούμενοι με το γ δίνουν το ίδιο υπόλοιπο α β mod γ σημαίνει ότι α=β-γk, k=[β/γ]

Γεννήτρια μεσαίων τετραγώνων Ιδέα του Von Neuman 1. Χρησιμοποιούμε αριθμούς n ψηφίων 2. Σπόρος ο ακέραιος Ζ 0 με n ψηφία 3. Υπολογίζουμε το τετράγωνο του αριθμού Ζ 0 4. Τυχαίος αριθμός U 0 =(Ζ 0 /10 n ) 2 є [0,1) 5. Ο επόμενος αριθμός Ζ 1 προκύπτει από τα n μεσαία ψηφία του αριθμού Ζ 2 0 6. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται από το βήμα 3 Ο επόμενος αριθμός εξαρτάται μόνο από τον προηγούμενο => η διαδικασία επαναλαμβάνεται όταν επανεμφανιστεί κάποιος από τους Ζ i Περίοδος ή κύκλος της ακολουθίας είναι το πλήθος των τυχαίων αριθμών ανάμεσα σε δύο εμφανίσεις του ίδιου αριθμού Περίοδος 10 n -2 Μειονεκτήματα: αργή μέθοδος, δύσκολη ανάλυση, όχι στατιστικά ικανοποιητικές

Ισοϋπόλοιπες (congruential) γεννήτριες Γραμμική Z i+1 =(aζ i +c) mod m, U i =Ζ i /float(m) ή U i =Ζ i /float(m-1) Μέγιστη περίοδος m Πολλαπλασιαστική Z i+1 =aζ i mod m Γενικές Z i+1 =f(ζ i,ζ i -1, ) mod m Αθροιστικές Z i+1 =(a i-1 Ζ i-1 +a i Ζ i ) mod m Δευτεροβάθμιες Z i+1 =(a i-1 Ζ 2 i-1+a i Ζ i +c) mod m

LCG(a,c,m,Ζ 0 )=LCG(9,1,16,1) Η περίοδος είναι μέγιστη και ίση με m=16 Εναλλαγή άρτιων και περιττών => συσχετισμένοι όχι ανεξάρτητοι Μέσος όρος 0.4688, διασπορά 0.083

Έλεγχοι τυχαιότητος Η ακολουθία των ψευδοτυχαίων αριθμών είναι ικανοποιητική εφόσον περνά επιτυχώς κάποιους ελέγχους (test) τυχαιότητος Έλεγχος ανεξαρτησίας των δειγμάτων: Runs test Προσπαθεί να επαληθεύσει ότι δεν υπάρχει κάποιο pattern στα δείγματα: δηλαδή δεν υπάρχει αυξητική τάση ή τάση μείωσης τιμών, η μεταβλητότητα δεν αυξάνει με το χρόνο, τα δείγματα δεν τείνουν να είναι μεγαλύτερα σε κάποιες περιόδους σε σχέση με άλλες περιόδους Έλεγχος ότι τα δείγματα μιας εμπειρικής κατανομής ακολουθούν κάποια κατανομή πιθανότητας: Chisquare (χ 2 ) test

Έλεγχος για ομοιόμορφη κατανομή Chi-square χ 2 τεστ Το τεστ αυτό βοηθά γενικά στη διαπίστωση αν μια ακολουθία αριθμών ακολουθεί μια συγκεκριμένη κατανομή k 2 2 ( fi ) n i 1 k k>100: πλήθος υποδιαστημάτων του [0,1] k f i : πλήθος ψευδοτυχαίων αριθμών που ανήκουν στο υποδιάστημα i n: το μέγεθος του δείγματος ή αλλιώς το πλήθος των ψευδοτυχαίων αριθμών Η ακολουθία απορρίπτεται αν το χ 2 είναι μεγαλύτερο από αυτό που προκύπτει από τους πίνακες chi-square χ 2 για βαθμό ελευθερίας k-1 και επίπεδο α. Γενικά, για κάποιο βαθμό ελευθερίας, για μεγαλύτερες τιμές του χ 2 η ακολουθία απορρίπτεται με μικρότερο επίπεδο α n