不二如是 发表于 2020-2-21 23:45:10

21 - 上帝掷骰子吗?|【看图识概率】

本帖最后由 不二如是 于 2020-2-22 10:49 编辑

上一讲我们优化了三维曲面图,本次来学习随机数和随机种子。

正式开始前,我们先吹吹水:为什么说量子力学是在“掷骰子”?

因为:
**** Hidden Message *****

这么一来,强调严格因果关系的“决定论”就没有意义。

人们发现,概率深藏在宇宙的底层,上帝的确是以掷骰子的方式在维持着宇宙的运行。

看到了吗,这就是概率的魅力,我们用 NumPy 感受下!

先导入库:


然后我们随机画一些三维点:


其他的方法我们之前有讲过,就不说了。

x = np.random.random(n) 调用 random 模块中的 random 方法。

点还是有些少,我们将 n 改为 10000 并执行:


这个就刺激啦~

但是可以看到规律,都是介于 0 到 1 之间的浮点数。

意味着:

在该区间内,随机出现的位置概率都一样。
研究数学的人,喜欢用一堆公式搞得很复杂,其实就是通过 Numpy 简单画个图的操作。

除了 random 方法还是有一个 rand() 方法:


都是 0 到 1 之间的随机分布,但二者是有区别滴:


rand(),接收 2 个参数。

random(),接收 1 个元祖。

它们两个每次随机生成结果都会不一样,留给鱼油自己去测试。

但如果我们就想要某次的一组数据,除了用变量保存下来,还能怎么办呢?

可以用随机种子:


不管怎么执行,结果都不会改变。

如果改成 seed(333),切回到 seed(3) 还是原来的值:


例如掷骰子结果就是 6 个整数,那么如何生成呢?

就要用到 randint() 方法:


随机生成 333 个,[1,7) 中的整数,1 可以取到,但 7 取不到。

我们带入空间中看看:


看到这些规规矩矩排列的离散点了嘛,所有概率都是一样滴!

数学上还有标准正态分布:

期望值 μ=0,即曲线图象对称轴为 Y 轴,标准差 σ=1 条件下的正态分布,记为 N(0,1) 。
在高中数学都有学过,就是那个类似倒 U 的曲线。

在 NumPy 中是 randn():


这些点就不是均匀分布了,越靠近 0 点越多,两边少。

normal() 标准分布(高斯分布),就是把从 0 的位置移到其他地方:


x 是 10 即中心为 0 ,y 和 z 不变。

以上就是常用的随机函数的可视化操作。

下一讲我们来学习概率和统计。

源代码:



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