🗊Презентация Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели

Категория: Информатика
Нажмите для полного просмотра!
Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №1Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №2Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №3Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №4Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №5Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №6Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №7Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №8Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №9Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №10Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №11Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №12Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №13Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №14Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №15Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №16Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №17

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели. Доклад-сообщение содержит 17 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1


Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №1
Описание слайда:

Слайд 2





Пример использования 
метода Монте-Карло при составлении информационной модели
F – плоская фигура с произвольной границей
S – площадь фигуры F (S - ?)
     Будем считать, что F полностью расположена внутри единичного квадрата
Выберем в квадрате N случайных точек
N1 – количество точек, попавших в фигуру F
S=lim (N1/N)
                      N→∞
Описание слайда:
Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели F – плоская фигура с произвольной границей S – площадь фигуры F (S - ?) Будем считать, что F полностью расположена внутри единичного квадрата Выберем в квадрате N случайных точек N1 – количество точек, попавших в фигуру F S=lim (N1/N) N→∞

Слайд 3





Особенности метода Монте-Карло
1). Простая структура вычислительного алгоритма 
   составляется алгоритм для выполнения одного случайного действия и повторяется N раз, причем каждый опыт не зависит от остальных
2). Ошибки пропорциональны √(D/N)
    D – некоторая постоянная
    N – число испытаий
Описание слайда:
Особенности метода Монте-Карло 1). Простая структура вычислительного алгоритма составляется алгоритм для выполнения одного случайного действия и повторяется N раз, причем каждый опыт не зависит от остальных 2). Ошибки пропорциональны √(D/N) D – некоторая постоянная N – число испытаий

Слайд 4





Задачи, которые решаются методом Монте-Карло
Во-первых 
   метод позволяет моделировать любой процесс, на протекание которого влияют случайные факторы
Во-вторых
    Для многих математических задач, не связанных с какими-либо случайностями можно искусственно придумать вероятностную модель, решающую эти задачи
    Метод нахождения площади будет справедлив,       если СЛУЧАЙНЫЕ точки бкдкт располагаться РАВНОМЕРНО по всему квадрату
Описание слайда:
Задачи, которые решаются методом Монте-Карло Во-первых метод позволяет моделировать любой процесс, на протекание которого влияют случайные факторы Во-вторых Для многих математических задач, не связанных с какими-либо случайностями можно искусственно придумать вероятностную модель, решающую эти задачи Метод нахождения площади будет справедлив, если СЛУЧАЙНЫЕ точки бкдкт располагаться РАВНОМЕРНО по всему квадрату

Слайд 5





(1 этап)  Постановка задачи
Задача:    Дана   геометрическая   фигура неправильной   формы.   Вычислите   ее площадь. Фигура задана своей границей. Результатом решения является площадь S этой фигуры.
Описание слайда:
(1 этап) Постановка задачи Задача: Дана геометрическая фигура неправильной формы. Вычислите ее площадь. Фигура задана своей границей. Результатом решения является площадь S этой фигуры.

Слайд 6





(2 этап)  Анализ объекта моделирования и построение информационной модели
   
      !  Рассмотрим в качестве примера математическую модель нахождеия площади круга радиуса r. Действовать будем по принципу первого примера. !
Описание слайда:
(2 этап) Анализ объекта моделирования и построение информационной модели ! Рассмотрим в качестве примера математическую модель нахождеия площади круга радиуса r. Действовать будем по принципу первого примера. !

Слайд 7





(2 этап)  Анализ объекта моделирования и построение информационной модели
   
     Шаг 1.  
    Примем a=r, где а – половина длины стороны квадрата, тогда S1 (площадь квадрата) вычисляется по формуле
S1=2*a*2*a
Описание слайда:
(2 этап) Анализ объекта моделирования и построение информационной модели Шаг 1. Примем a=r, где а – половина длины стороны квадрата, тогда S1 (площадь квадрата) вычисляется по формуле S1=2*a*2*a

Слайд 8





(2 этап)  Анализ объекта моделирования и построение информационной модели
   Шаг 2.  
    Случайным образом выбираем точку, принадлежащую квад-рату (задаем ее координаты, т.е х и у)
     
Точка принадлежит квадрату, если
-a<=x<=a and –a<=y<=a
Or
-r<=x<=r and –r<=y<=r
Описание слайда:
(2 этап) Анализ объекта моделирования и построение информационной модели Шаг 2. Случайным образом выбираем точку, принадлежащую квад-рату (задаем ее координаты, т.е х и у) Точка принадлежит квадрату, если -a<=x<=a and –a<=y<=a Or -r<=x<=r and –r<=y<=r

Слайд 9





(2 этап)  Анализ объекта моделирования и построение информационной модели
   
     Шаг 3.  
    Точка принадлежит кругу, если справедливо неравен-ство:
x^2+y^2<=r^2  
Or
x^2+y^2<=a^2
Описание слайда:
(2 этап) Анализ объекта моделирования и построение информационной модели Шаг 3. Точка принадлежит кругу, если справедливо неравен-ство: x^2+y^2<=r^2 Or x^2+y^2<=a^2

Слайд 10





(3-4 этапы)  Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели
Исполнитель Basic – система
Шаг 1. Ввод данных:
Число точек n
Радиус круга r 
……………………………………………………………………….
PRINT”Введите число бросаемых точек”
INPUT n PRINT”Введите радиус круга”
INPUT r
………………………………………………………………………
Описание слайда:
(3-4 этапы) Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели Исполнитель Basic – система Шаг 1. Ввод данных: Число точек n Радиус круга r ………………………………………………………………………. PRINT”Введите число бросаемых точек” INPUT n PRINT”Введите радиус круга” INPUT r ………………………………………………………………………

Слайд 11





(3-4 этапы)  Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели

Шаг 2. Запрограммируем создание последовательности случайных чисел и выбор числа из этой последовательности.
…………………………………………………………………………………
Randomize timer ‘создание последовательности
                        ‘ случайных чисел
Let x = (a-(-a))*rnd+(-a) 
   ‘выбор следующего случ. числа из диапазона от –а до а ‘и присваи-вание его значения переменной х
Let y = (a-(-a))*rnd+(-a) 
    ‘выбор следующего случ. числа из диапазона от –а до а ‘и присваи-вание его значения переменной х
…………………………………………………………………………………
Т.е. точка (х;у) принадлежит квадрату со стороной 2а
Описание слайда:
(3-4 этапы) Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели Шаг 2. Запрограммируем создание последовательности случайных чисел и выбор числа из этой последовательности. ………………………………………………………………………………… Randomize timer ‘создание последовательности ‘ случайных чисел Let x = (a-(-a))*rnd+(-a) ‘выбор следующего случ. числа из диапазона от –а до а ‘и присваи-вание его значения переменной х Let y = (a-(-a))*rnd+(-a) ‘выбор следующего случ. числа из диапазона от –а до а ‘и присваи-вание его значения переменной х ………………………………………………………………………………… Т.е. точка (х;у) принадлежит квадрату со стороной 2а

Слайд 12





(3-4 этапы)  Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели
   Шаг 3. Совокупность команд, определяющих, принадлежит ли точка М(х;у) фигуре, площадь которой ужо найти, оформим в виде подпрграммы-функции Belong%
            FUNCTION Belong%(x AS DOUBLE,
                                  y ASDOYBLE,a AS DOUBLE)
               LET Belong%=0
               IF x*x+y*y<=a*a THEN
                         Belong%=1
                END IF
          END FUNCTION
Описание слайда:
(3-4 этапы) Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели Шаг 3. Совокупность команд, определяющих, принадлежит ли точка М(х;у) фигуре, площадь которой ужо найти, оформим в виде подпрграммы-функции Belong% FUNCTION Belong%(x AS DOUBLE, y ASDOYBLE,a AS DOUBLE) LET Belong%=0 IF x*x+y*y<=a*a THEN Belong%=1 END IF END FUNCTION

Слайд 13





(3-4 этапы)  Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели
   Шаг 4. Формирование случайным образом  координат х и у, а так же вызов функции Belong% происходит в основной программе в цикле по i on 1 до n(количество точек). Если функция принимает значение 1 то переменная-счетчик m (в начале программы обнулен) увеличивается на 1
……………………………………………………………………………………..
FOR i= 1 to n 
       LET x=2*a*rnd-a
       LET y=2*a*rnd-a
       IF Belong%((x),(y),(a))=1 then
             LET m=m+1
       END IF
NEXT i  
……………………………………………………………………………………………….
Описание слайда:
(3-4 этапы) Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели Шаг 4. Формирование случайным образом координат х и у, а так же вызов функции Belong% происходит в основной программе в цикле по i on 1 до n(количество точек). Если функция принимает значение 1 то переменная-счетчик m (в начале программы обнулен) увеличивается на 1 …………………………………………………………………………………….. FOR i= 1 to n LET x=2*a*rnd-a LET y=2*a*rnd-a IF Belong%((x),(y),(a))=1 then LET m=m+1 END IF NEXT i ……………………………………………………………………………………………….

Слайд 14





(3-4 этапы)  Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели
   Шаг 5. Подсчет результата, т.е S = (m/n)*S1. Как видно из формулы, для получения S  необходимо знать чему равна S1 (площадь квадрата со стороной а=r). Как упоминалось выше, S1=a*2*a*2. Далее – вывод результатов.
……………………………………………………………
LET S1=2*a*2*a
LET S=(m/n)*S1
PRINT “n=“;n;”S=“;S
……………………………………………………………
Описание слайда:
(3-4 этапы) Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели Шаг 5. Подсчет результата, т.е S = (m/n)*S1. Как видно из формулы, для получения S необходимо знать чему равна S1 (площадь квадрата со стороной а=r). Как упоминалось выше, S1=a*2*a*2. Далее – вывод результатов. …………………………………………………………… LET S1=2*a*2*a LET S=(m/n)*S1 PRINT “n=“;n;”S=“;S ……………………………………………………………

Слайд 15





(3-4 этапы)  Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели
   Комментарии: 
I     В данной задаче так же возможно провести подсчет времени, втечение которого выполнились все действия программы. Это осуществляется ледующим образом:
   1)   После запуска RANDOMIZE TIMER   перемнной time1    присваивается значение timer
   2)   После окончания работы цикла по I от 1 до n перемнной time2 присваивается значение timer
   3)   Находится разница: Время счета time2-time1
II    Программу можно дополнить имитацией бросания точек в квадрат
Описание слайда:
(3-4 этапы) Алгоритмизация решения задачи и создание компьютерной модели Комментарии: I В данной задаче так же возможно провести подсчет времени, втечение которого выполнились все действия программы. Это осуществляется ледующим образом: 1) После запуска RANDOMIZE TIMER перемнной time1 присваивается значение timer 2) После окончания работы цикла по I от 1 до n перемнной time2 присваивается значение timer 3) Находится разница: Время счета time2-time1 II Программу можно дополнить имитацией бросания точек в квадрат

Слайд 16





(6-7 этапы)  Вычислительный эксперимент. Анализ результатов эксперимента
      Для проведения эксперимента возьмем радиус круга r=1. В этом случае площадь круга равна числу пи

Результаты эксперимента:
Описание слайда:
(6-7 этапы) Вычислительный эксперимент. Анализ результатов эксперимента Для проведения эксперимента возьмем радиус круга r=1. В этом случае площадь круга равна числу пи Результаты эксперимента:

Слайд 17


Пример использования метода Монте-Карло при составлении информационной модели, слайд №17
Описание слайда:



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию