Физико-математический форум

Обсуждения вопросов физики, математики, современного состояния дел в области точных наук, помощь в решении задач начинающим, история науки, шутки физиков и многое, многое другое...
Текущее время: 20-04, 08:34

Часовой пояс: UTC + 2 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 25-02, 14:58 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
Интересно, что метод Монте-Карло можно применять в самых разных приложениях физики, математики, информационных технологиях и других областях знаний. Одним из его существенных преимуществ является то, что при большом количестве статистических данных (или статистики) совпадение в вычисляемых значениях величин очень близко к их истинному значению.
Вот к примеру высиление числа π методом Монте-Карло предстваленное на языке Фортран (Visual Fortran 5.0 и выше). Задача ставится формально так:
Пусть имеется квадрат со стороной равной 1 и вписанный в него круг (диаметр круга равен 1). Случайным образом в квадрат вбрасывается несколько точек произвольным образом (по сути случайные точки в интервале [0;1] имеющие две координаты x и y например в декартовой системе координат). Требуется подсчитать число π для заданной статистики. Ограничимося к примеру статистикой N=10000000. Решение задачи в приложенном аттаче (код программы на языке Фортран приводится ниже).
Вот какое значение числа π дает программа для данной статистики (данные образуются в файле pi.txt)
3.14078040000000
Неплохой результат, если учесть, что число π=3,14159265358979... - совпадение до 2-го знака включительно. Можете попробывать увеличить (или наоборот уменьшить) статистику (число N) чтобы увидеть меру сходимоcти (или расходимости) метода Монте-Карло для подсчета числа π.
Код:
            PROGRAM Pi

   real*8 P,x,y,N_in,N_out
   integer*4 i,d,N
   print*, 'Plesae wait ...'
   open(10,file='pi.txt')
   write(10,1)
   write(10,2)
!=============== Constants ===============!
   N=10000000   ! The number of points
!=========== The main programm ===========!
   do i=1,N
    call random_number (x)
    call random_number (y)
        if (((x-0.5)**2+(y-0.5)**2).le.0.25) then
       N_in=N_in+1
           else
       N_out=N_out+1
     end if
   end do
   P=(4*N_in)/N
   write(10,*) N, P
   print*, 'Pi=', P
!================ The end ================!   
1   format(3x, 'The resulting of calculation the number Pi:')
2   format(9x, 'N', 5x, 'Number Pi')
   close(10)

   END PROGRAM Pi


(возможность прикреплять файлы отсутсвует у данной версии движка php)


Последний раз редактировалось physmathforum 25-02, 15:05, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: copyposting from physmathforum.ru
СообщениеДобавлено: 25-02, 15:00 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
Мне кажется число Pi не возможно верно найти искусственным путём. Хотя я в этом и не шарю особо

copyright from SilverUser
http://www.physmathforum.ru/viewtopic.php?f=11&t=10


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: copyposting from physmathforum.ru
СообщениеДобавлено: 25-02, 15:01 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
physmathforum писал(а):
Мне кажется число Pi не возможно верно найти искусственным путём. Хотя я в этом и не шарю особо

Что значит не возможно верно найти искусственным путём? Поиск числа Пи в данном случае методом Монте-Карло вполне законен. А вы попробуйте таким путем - возьмите баночки разного диаметра и ниточку (или веревочку) и объмерьте длину окружности каждой баночки этой ниткой (объвязав каждую баночку вокруг) и измерь на линейке сколько ее длина (для каждой из баночек)- выпишите на листочек, потом измерьте диаметр каждой баночки и ... поделите длину окружности на диаметр для каждой данной баночки. Как думаете что получиться? А такой путь по вашему является искусственным?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: copyposting from physmathforum.ru
СообщениеДобавлено: 25-02, 15:02 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
3.14078040000000
3,14159265358979
Мне вот эти цифры не понравились... (про баночки) хм и правда, я раньше считал Pi=const


copyright from SilverUser
http://www.physmathforum.ru/viewtopic.php?f=11&t=10


Последний раз редактировалось physmathforum 25-02, 15:04, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: copyposting from physmathforum.ru
СообщениеДобавлено: 25-02, 15:03 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
точнее числа...
цифры эт от 0 до 9


copyright from SilverUser
http://www.physmathforum.ru/viewtopic.php?f=11&t=10


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 25-02, 15:04 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
physmathforum писал(а):
3.14078040000000
3,14159265358979
Мне вот эти цифры не понравились... (про баночки) хм и правда, я раньше считал Pi=const

Как это не понравились? Это же приближение к числу Пи. Естественно, что число Пи это константа. Кстати про баночки разных диаметров я рассказал вам не просто так - дело все в том, что именно таким способом и подсчитывали данное число. Оказалось, что для всех окружностей разного диаметра (некий математик, увы не помню его имени) вывел закономерность, что отношение длины окружности к его диаметру - есть число постоянное и равное числу 3,14159265358979
Другими словами, если Li - длины окружностей, а Di - диаметры окружностей, i=1,2,3,...n
то
(L1/D1)=(L2/D2)=(L3/D3)=...=(Ln/Dn)=3,14159265358979
А число это назвали числом Пи. Кстати вот непомню - Пи возможно и было фамилия этого уважаемого математика - честно говоря незнаю точно.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: copyposting from physmathforum.ru
СообщениеДобавлено: 25-02, 15:06 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
Получается, что метод Монте-Карло не точный?

copyright from SilverUser
http://www.physmathforum.ru/viewtopic.php?f=11&t=10


Последний раз редактировалось physmathforum 25-02, 15:12, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: copyposting from physmathforum.ru
СообщениеДобавлено: 25-02, 15:06 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
physmathforum писал(а):
Получается, что метод Монте-Карло не точный?

Ну как бы вам сказать - для достаточно большой статистики - его точность определяется 3-м, 4-м порядком малости... Но вообще говоря - приближенный или неточный. Так и это - "естественный" путь опеределения тоже неточен - на величину погрешности линейки и прибора измерения (ниточки той же самой). Во всех методах есть погрешность как абсолютная так и относительная (измеряющего и прибора).


Последний раз редактировалось physmathforum 25-02, 15:12, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: copyposting from physmathforum.ru
СообщениеДобавлено: 25-02, 15:07 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
physmathforum писал(а):
Ну как бы вам сказать - для достаточно большой статистики - его точность определяется 3-м, 4-м порядком малости... Но вообще говоря - приближенный или неточный. Так и это - "естественный" путь опеределения тоже неточен - на величину погрешности линейки и прибора измерения (ниточки той же самой). Во всех методах есть погрешность как абсолютная так и относительная (измеряющего и прибора).

Пи - от греческого περιφέρεια — окружность. :cool:
Впервые обозначением этого числа греческой буквой π воспользовался британский математик Джонс (1706), а общепринятым оно стало после работ Эйлера (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE_%D0%9F%D0%B8).
Кстати по той же ссылке можно найти много интересных способов вычисления числа Пи, в том числе и методом Монте-Карло (Метод иглы Бюффона) :wink:


copyright from sfes
http://www.physmathforum.ru/viewtopic.php?f=11&t=10


Последний раз редактировалось physmathforum 25-02, 15:11, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: copyposting from physmathforum.ru
СообщениеДобавлено: 25-02, 15:10 
Не в сети
Site Admin
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27-06, 07:52
Сообщения: 189
physmathforum писал(а):
Пи - от греческого περιφέρεια — окружность.
Впервые обозначением этого числа греческой буквой π воспользовался британский математик Джонс (1706), а общепринятым оно стало после работ Эйлера (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0% ... 0%9F%D0%B8).
Кстати по той же ссылке можно найти много интересных способов вычисления числа Пи, в том числе и методом Монте-Карло (Метод иглы Бюффона)

За ссылку спасибо кстати. Мне :oops: - я забыл что Пи от слова периферия...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Часовой пояс: UTC + 2 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by Forumenko © 2006–2014
Русская поддержка phpBB