2.2 Пример 2
Рассмотрим пример:
Требуется вычислить интеграл
(3.4)
где область G задаётся следующими неравенствами:
Область интегрирования принадлежит единичному квадрату . Для вычисления интеграла воспользуемся таблицей случайных чисел (см. приложение), при этом каждые два последовательных числа из этой таблицы примем за координаты случайной точки .
Записываем координаты и случайных точек в табл. 3.1, округляя до 3 знаков после запятой, и выбираем те из них, которые принадлежат области интегрирования.
Заполним табл. 3.1 по правилу:
1) Среди всех значений выделяем те, которые заключены между и .Для этих значений полагаем , для всех остальных
2) Среди всех значений . Соответствующих выделенным , выбираем те, которые заключены между
Для этих значений полагаем , для всех остальных
Таблица 3.1
0.577 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.716 | 0 | 0.154 | 0 | 0 | |
0.737 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.701 | 0 | 0.474 | 0 | 0 | |
0.170 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.533 | 0 | ||||
0.432 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.263 | 0 | ||||
0.059 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.663 | 0 | ||||
0.355 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.094 | 0 | ||||
0.303 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.552 | 0 | ||||
0.640 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.205 | 0 | 0.280 | 1 | 1 | 0.452 |
0.002 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.557 | 0 | ||||
0.870 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.323 | 0 | 0.740 | 1 | 1 | 0.855 |
0.116 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.930 | 0 | ||||
0.930 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.428 | 0 | 0.860 | 1 | 1 | 1.048 |
0.529 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.095 | 0 | 0.058 | 0 | 0 | |
0.996 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.700 | 0 | 0.992 | 1 | 1 | 1.482 |
0.313 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.270 | 0 | ||||
0.653 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.934 | 0 | 0.306 | 0 | 0 | |
0.058 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.003 | 0 | ||||
0.882 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.986 | 0 | 0.764 | 0 | 0 | |
0.521 | 0.500 | 1.000 | 1 | 0.918 | 0 | 0.042 | 0 | 0 | |
0.071 | 0.500 | 1.000 | 0 | 0.139 | 0 | ||||
всего | 4 | 3.837 |
3) Вычисляем . Области тнтегрирования принадлежат только те точки, для которых . В примере
4) Вычисляем значения подынтегральной функции в полученных точках.
После заполнения табл. 3.1 вычисляем площадь области интегрирования и по формуле (3.2) находим
Для сравнения приведём точное значение интеграла
Результат имеет сравнительно небольшую точность потому, что число точек недостаточно велико.
... частности, разрабатываются способы уменьшения дисперсии используемых случайных величин, в результате чего уменьшается ошибка, допускаемая при замене искомого математического ожидания а его оценкой а*. §2. Оценка погрешности метода Монте-Карло. Пусть для получения оценки a* математического ожидания а случайной величины Х было произведено n независимых испытаний (разыграно n возможных значений Х) ...
... в особенности многомерных, для решения систем алгебраических уравнений высокого порядка, для исследования различного рода сложных систем (автоматического управления, экономических, биологических и т.д.). Сущность метода Монте-Карло состоит в следующем: требуется найти значение а некоторой изучаемой величины. Для этого выбирают такую случайную величину X, математическое ожидание которой а: (1) ...
етка – одно из простейших средств получения случайных чисел с хорошим равномерным распределением, на использовании которых основан этот метод. Метод Монте – Карло это статистический метод. Его используют при вычислении сложных интегралов, решении систем алгебраических уравнений высокого порядка, моделировании поведения элементарных частиц, в теориях передачи информации, при исследовании сложных ...
... опыт», учится на своих и чужих ошибках и постепенно выучиваться принимать правильные решения – если не оптимальные, то почти оптимальные. Попробуем проиллюстрировать процесс имитационного моделирования через сравнение с классической математической моделью. Этапы процесса построения математической модели сложной системы: 1. Формулируются основные вопросы о поведении ...
0 комментариев