Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!
Реферат

Реферат по предмету "Математика"


Моделирование дискретной случайной величины по геометрическому закону распределения

Московскийавиационный институт
/государственныйуниверситет/
 
Филиал«Взлет».
Курсовая работа
 
по Теориивероятности и математической статистике

Выполнил: студент группы
Р 2/1 Костенко В.В.
Проверил: Егорова Т.П.

г.Ахтубинск2004 г.

Содержание
 
Задание №1: Проверка теоремы Бернулли на примеремоделирования электрической схемы. Распределение дискретной случайной величины погеометрическому закону распределения
Задание №2: Смоделируем случайную величину,имеющую геометрический закон распределения случайной величины
Задание №3: Проверка критерием Колмогорова: имеетли данный массив соответствующий закон распределения
Список используемой литературы

Задание №1. Проверка теоремы Бернулли на примеремоделирования электрической схемы
 
Определение: При неограниченном увеличении числаопытов n частота события A сходится по вероятности к еговероятности p.
План проверки: Составить электрическую схему изпоследовательно и параллельно соединенных 5 элементов, рассчитать надежностьсхемы, если надежность каждого элемента: 0.6
Схема:
Электрическая цепь,используемая для проверки теоремы Бернулли:
/>

Расчет:
Чтобы доказатьвыполнимость теоремы Бернулли, необходимо чтобы значение частоты появлениясобытия в серии опытов в математическом моделировании равнялось значениювероятности работы цепи при теоретическом расчёте этой вероятности.
 
Математическоемоделирование в среде TurboPascal
Program KURSOVIK;
Uses CRT;
Const c=5;
Var op,i,j,n,m:integer;
a,rab,pp,ppp,ppp1,ppp2:real;
p:array[1..c] of real;
x:array[1..c] of byte;
Begin
ClrScr;
Randomize;
p[1]:=0.7; p[2]:=0.8; p[3]:=0.9; p[4]:=0.7;p[5]:=0.8;
Writeln(' Опытов: Исходы: Вероятность:');Writeln;
For op:=1 to 20 do Begin
n:=op*100;m:=0;
Write(' n=',n:4);
For i:=1 to n do Begin
For j:=1 to c do Begin
x[j]:=0;
a:=random;
if a
End;
rab:=x[i]+x[2]*(x[3]+x[4]+x[5]);
If rab>0 then m:=m+1;
End;
pp:=m/n;
writeln(' M= ',m:4,' P*= ',pp:3:3);
End;
ppp1:=p[1]+p[2]*(p[3]+p[4]+p[5]-p[3]*p[4]-p[3]*p[5]-p[4]*p[5]+p[3]*p[4]*p[5]);
ppp2:=p[1]*p[2]*(p[3]+p[4]+p[5]-p[3]*p[4]-p[3]*p[5]-p[4]*p[5]+p[3]*p[4]*p[5]);
ppp:=ppp1-ppp2;
Writeln; Writeln(' Вер.вопыте:p=',ppp:6:3);
Readln;
End.

Результат работы программы
Опытов: Исходы:Вероятность:
n= 100 M= 94        P*= 0.940
n= 200 M= 163      P*= 0.815
n= 300 M= 247      P*= 0.823
n= 400 M= 337      P*= 0.843
n= 500 M= 411      P*= 0.822
n= 600 M= 518      P*= 0.863
n= 700 M= 591      P*= 0.844
n= 800 M= 695      P*= 0.869
n= 900 M= 801      P*= 0.890
n=1000 M= 908     P*= 0.908
n=1100 M= 990     Р*= 0.900
n=1200 M= 1102   P*= 0.918
n=1300 M= 1196   P*= 0.920
n=1400 M= 1303   P*= 0.931
n=1500 M= 1399   P*= 0.933
n=1600 M= 1487   P*= 0.929
n=1700 M= 1576   P*= 0.927
n=1800 M= 1691   P*= 0.939
n=1900 M= 1782   P*= 0.938
n=2000 M= 1877   P*= 0.939
Вероятность в опыте: p= 0.939

Теоретический расчётвероятности работы цепи:
 
Iспособ:
/>
 
IIспособ:
/>
 
Вывод: Из математического моделирования спомощью Turbo Pascal видно, что частота появления события в серии опытовсходится по вероятности к рассчитанной теоретически вероятности данного событияP(A) = 0.939.
Распределение дискретной случайнойвеличины по геометрическому закону распределения
Моделирование случайнойвеличины, имеющей геометрический закон распределения:
(X=xk) = p(1-p)k
где xk = k=0,1,2…, р – определяющий параметр, 0
По ряду распределениясоставим теоретическую функцию распределения F(x), изображённуюна рис.2. Смоделируем дискретную случайную величину, имеющую геометрическийзакон распределения, методом Монте – Карло. Для этого надо:
1. Разбить интервал(0;1) оси ОК на k частичныхинтервалов:
D1 – (0; р1), D2 – (р1; р1+р2) … Dk – (p1+p2+…+pk-1;1)
2. Разбросать поэтим интервалам случайные числа rj из массива, смоделированного датчиком случайных чисел винтервале (0;1). Если rj попало в частичный интервал DI, то разыгрываемая случайная величинаприняла возможное значение xi.
По данным разыгрываниясоставим статистический ряд распределения Р*(Х) и построим многоугольникраспределения, изображенный на рис.1. Построим статистическую функциюраспределения F*(X), изображённую на рис.2. Теперь посчитаем теоретические истатистические характеристики дискретной случайной величины, имеющейгеометрический закон распределения.

/>
Рис.1.
/>
Рис.2.
 

Задание №2. Смоделируем случайную величину,имеющую геометрический закон распределения случайной величины
 
ПрограммавTurbo Pascal:
Program kursovik;
Uses crt;
Const M=300;
Var
K,I:integer;
P,SI,SII,SP,DTX,DSX,MX,MSX,GT,GS:real;
X:array[1..300] of real;
PI,S,P1,MMX,MS,D,DS,PS,STA,STR:ARRAY[0..10]OF REAL;
BEGIN;
CLRSCR;
randomize;
{ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РЯД}
WRITELN('ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РЯД:');
P:=0.4; SI:=0;
FOR K:=0 TO 10 DO BEGIN
IF K=0 THEN PI[K]:=P ELSE
IF K=1 THEN PI[K]:=P*(1-P)ELSE
IF K=2 THENPI[K]:=P*SQR(1-P) ELSE
IF K=3 THENPI[K]:=P*SQR(1-P)*(1-P) ELSE
IF K=4 THENPI[K]:=P*SQR(SQR(1-P)) ELSE
IF K=5 THENPI[K]:=P*SQR(SQR(1-P))*(1-P) ELSE
IF K=6 THENPI[K]:=P*SQR(SQR(1-P))*SQR(1-P) ELSE
IF K=7 THENPI[K]:=P*SQR(SQR(1-P))*SQR(1-P)*(1-P) ELSE
IF K=8 THENPI[K]:=P*SQR(SQR(SQR(1-P))) ELSE
IF K=9 THENPI[K]:=P*SQR(SQR(SQR(1-P)))*(1-P) ELSE
IF K=10 THENPI[K]:=P*SQR(SQR(SQR(1-P)))*SQR(1-P) ELSE
SI:=SI+PI[K];
WRITELN(' P[',K,']=',PI[K]:6:5);
END;
READLN;
WRITELN('ИНТЕРВАЛЫ:');
P1[1]:=0.4;
FOR K:=1 TO 10 DO BEGIN
P1[K+1]:=PI[K]+P1[K];
WRITELN( 'PI[',K,']=',P1[K]:6:5);
END;
READLN;
{СТАТИСТИЧЕСКИЙ РЯД}
WRITELN;
WRITELN('СТАТИСТИЧЕСКИЙ РЯД:');
FOR I:=1 TO 9 DO BEGIN
X[I]:=RANDOM;
WRITE(X[I]:5:2);
END;
READLN;
FOR I:=10 TO 99 DO BEGIN
X[I]:=RANDOM;
WRITE(X[I]:5:2);
END;
READLN;
FOR I:=100 TO 200 DO BEGIN
X[I]:=RANDOM;
WRITE(X[I]:5:2);
END;
READLN;
FOR I:=201 TO 300 DO BEGIN
X[I]:=RANDOM;
WRITE(X[I]:5:2);
END;
READLN;
PS[K]:=0;
FOR I:=1 TO M DO BEGIN
FOR K:=0 TO 10 DO BEGIN
IF ((X[I]=P1[K-1])) THEN BEGIN
PS[K]:=PS[K]+1;
END;
END;
END;
FOR K:=0 TO 10 DO BEGIN
STA[K]:=PS[K+1]/M;
WRITELN('P*[',K,']=',STA[K]:6:5);
END;
WRITELN;
WRITELN('СТАТИСТИЧЕСКИЕ ИНТЕРВАЛЫ:');
STR[1]:=STA[0];
FOR K:=1 TO 10 DO BEGIN
STR[K+1]:=STR[K]+STA[K];
WRITELN('PS[',K,']=',STR[K]:6:5);
END;
READLN;
{ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И СТАТИСТИЧЕСКОЕМАТОЖИДАНИЕ Mx}
MX:=0;
FOR K:=0 TO 10 DO BEGIN
MMX[K]:=K*PI[K];
MX:=MX+MMX[K];
END;
WRITELN('ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МАТОЖИДАНИЕMX:',MX:6:5);
MSX:=0;
FOR K:=0 TO 10 DO BEGIN
MS[K]:=K*STA[K];
MSX:=MSX+MS[K];
END;
WRITELN('СТАТИСТИЧЕСКОЕ МАТОЖИДАНИЕMx*:',MSX:6:5);
WRITELN;
{ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И СТАТИСТИЧЕСКАЯДИСПЕРСИЯ Dx}
DTX:=0; DSX:=0;
FOR K:=0 TO 10 DO BEGIN
D[K]:=SQR(K-MX)*PI[K];
DTX:=DTX+D[K];
DS[K]:=SQR(K-MSX)*STA[K];
DSX:=DSX+DS[K];
END;
WRITELN('ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ДИСПЕРСИЯDx:',DTX:6:5);
WRITELN('СТАТИСТИЧЕСКАЯ ДИСПЕРСИЯDx*:',DSX:6:5);
WRITELN;
{ТЕОР И СТАТ СРЕДНЕ КВАДРАТИЧЕСКОЕОТКЛОНЕНИЕ G}
GT:=SQRT(DTX);
GS:=SQRT(DSX);
WRITELN('ТЕОР СРЕДНЕ КВАДРАТИЧЕСКОЕОТКЛОНЕНИЕ G:',GT:6:5);
WRITELN('СТАТ СРЕДНЕ КВАДРАТИЧЕСКОЕОТКЛОНЕНИЕ G*:',GS:6:5);
WRITELN;
READLN;
END.
Результаты:
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РЯД:
P[0]=0.40000
P[1]=0.24000
P[2]=0.14400
P[3]=0.08640
P[4]=0.05184
P[5]=0.03110
P[6]=0.01866
P[7]=0.01120
P[8]=0.00672
P[9]=0.00403
P[10]=0.00242
ИНТЕРВАЛЫ:
PI[1]=0.40000
PI[2]=0.64000
PI[3]=0.78400
PI[4]=0.87040
PI[5]=0.92224
PI[6]=0.95334
PI[7]=0.97201
PI[8]=0.98320
PI[9]=0.98992
PI[10]=0.99395
Статистический ряд:
0.57 0.86 0.58 0.11 0.810.26 0.17 0.14 0.51 0.53 0.80 0.57 0.17 0.14 0.30 0.58 0.80 0.55 0.86 0.81 0.800.18 0.39 0.02 0.74 0.67 0.57 0.32 0.30 0.92 0.64 0.95 0.96 0.25 0.10 0.87 0.440.76 0.87 0.43 0.84 0.58 0.62 0.87 0.90 0.70 0.20 0.62 0.08 0.54 0.53 0.47 0.080.40 0.30 0.09 0.26 0.54 0.29 0.60 0.95 0.52 0.27 0.99 0.54 0.84 0.75 0.74 0.030.42 0.98 0.92 0.32 0.07 0.06 0.49 0.36 0.15 0.03 0.75 0.05 0.17 0.20 0.03 0.540.76 0.28 0.16 0.09 0.58 0.96 0.29 0.92 0.88 0.92 0.03 0.57 0.78 0.61 0.05 0.710.67 0.10 0.62 0.39 0.10 0.01 0.72 0.27 0.09 0.14 0.60 0.24 0.88 0.40 0.07 0.430.39 0.28 0.84 0.68 0.93 0.66 0.65 0.81 0.02 0.02 0.05 0.32 0.29 0.17 0.10 0.340.81 0.02 0.26 0.02 0.34 0.23 0.28 0.66 0.43 0.52 0.00 0.16 0.17 0.07 0.11 0.750.21 0.37 0.45 1.00 0.29 0.35 0.37 0.54 0.28 0.63 0.25 0.08 0.67 0.30 0.17 0.580.93 0.64 0.25 0.68 0.06 0.39 0.35 0.79 0.43 0.80 0.99 0.36 0.64 0.52 0.65 0.290.02 0.81 0.01 0.53 0.98 0.89 0.61 0.25 0.32 0.44 0.99 0.14 0.30 0.28 0.44 0.830.97 0.01 0.72 0.36 0.09 0.03 0.57 0.21 0.66 0.26 0.80 0.39 0.95 0.48 0.10 0.590.39 0.94 0.25
0.28 0.86 0.03 0.98 0.360.13 0.80 0.88 0.82 0.64 0.76 0.08 0.28 0.70 0.31 0.49 0.58 0.84 0.60 0.03 0.720.04 0.81 0.86 0.84 0.85 0.03 0.87 0.96 0.77 0.28 0.59 0.75 0.38 0.40 0.55 0.570.04 0.70 0.70 0.46 0.21 0.79 0.21 0.88 0.70 0.89 0.10 0.35 0.30 0.44 0.25 0.400.80 1.00 0.84 0.29 0.16 0.68 0.28 0.48 0.41 0.49 0.17 0.98 0.58 0.53 0.83 0.840.70 0.76 0.44 0.40 0.64 0.81 0.89 0.32 0.39 0.21 0.77 0.22 0.05 0.76 0.24
P*[0]=0.44333
P*[1]=0.21000
P*[2]=0.12667
P*[3]=0.11000
P*[4]=0.04000
P*[5]=0.02333
P*[6]=0.01667
P*[7]=0.01000
P*[8]=0.01000
P*[9]=0.00333
P*[10]=0.00148
Статистическиеинтервалы:
PS[1]=0.44333
PS[2]=0.65333
PS[3]=0.78000
PS[4]=0.89000
PS[5]=0.93000
PS[6]=0.95333
PS[7]=0.97000
PS[8]=0.98000
PS[9]=0.99000
PS[10]=0.99333
Числовыехарактеристики:
MX:1.45465
Mx*:1.36478
Dx:3.29584
Dx*:3.20549
G:1.81544
G*:1.79039
 

Задание №3. Проверка критерием Колмогорова: имеетли данный массив соответствующий закон распределения
Воспользуемся критерием Колмогорова.В качестве меры расхождения между теоретическим и статистическимраспределениями рассматривается максимальное значение модуля разности междустатистической функцией распределения F*(x) и соответствующей теоретическойфункцией распределения F(x).
D = max | F*(x)- F(x)|
D = 0.04
Далее определяем величину l по формуле:
l = D\| n ,
где n – число независимых наблюдений.
l = D\| n=0,04*\/ 300 = 0,693
и по таблице значений вероятности P(l) находим вероятность P(l).
P(l) = 0,711.
Это есть вероятность того, что (есливеличина х действительно распределена по закону F(x)) за счёт чистослучайных причин максимальное расхождение между F*(x) и F(x) будет не меньше, чем наблюдаемое.
Нет оснований отвергать гипотезу отом, что наш закон распределения является геометрическим законом распределения.
Воспользуемся критерием Колмогорова.В качестве меры расхождения между теоретическим и статистическимраспределениями рассматривается максимальное значение модуля разности междустатистической функцией распределения F*(x) и соответствующей теоретическойфункцией распределения F(x).
D = max | F*(x)- F(x)|
D = 0.04
Далее определяем величину l по формуле:
l = D\| n ,
где n – число независимых наблюдений.
l = D\| n=0,04*\/ 300 = 0,693
и по таблице значений вероятности P(l) находим вероятность P(l).
P(l) = 0,711.
Это есть вероятность того, что (есливеличина х действительно распределена по закону F(x)) за счёт чистослучайных причин максимальное расхождение между F*(x) и F(x) будет не меньше, чем наблюдаемое.
Нет оснований отвергать гипотезу отом, что наш закон распределения является геометрическим законом распределения.

Список используемойлитературы
 
1. «Теориявероятностей» В. С. Вентцель.
2. «Теориявероятностей (Задачи и Упражнения)» В.С. Вентцель, Л. А. Овчаров.
3. «Справочникпо вероятностным расчётам».
4. «Теориявероятностей и математическая статистика» В.Е.Гмурман.
5. «Руководствок решению задач по теории вероятностей и математической статистике» В. Е. Гмурман.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Качество ПО: восемь мифов
Реферат Контроль знань з курсу Основи економіки
Реферат Вибір каналів розподілу
Реферат «микроэлементный спектр плазмы крови при геморрагическом инсульте» 14. 00. 13 нервные болезни
Реферат Государственная политика эффективного использования трудовых ресурсов
Реферат Ранняя алкоголизация
Реферат Аналіз використання основних фондів підприємства
Реферат Отношение к болезни подростков с патологией позвоночника
Реферат Економічна система. Способи і типи суспільного виробництва
Реферат Економічна теорія фізіократів
Реферат Психология жизненного пути
Реферат Тема памяти в поэзии ААхматовой и АГалича
Реферат The Notebook Essay Research Paper The Notebook
Реферат Электронная декларация по НДС: тонкости отчета в новой форме
Реферат Анализ производственнохозяйственной деятельности РУПП БелАЗ