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如何通过Python实现蒙特卡罗模拟算法

蒙特卡罗解题归结为三个主要步骤: 构造或描述概率过程; 实现从已知概率分布抽样; 建立各种估计量。 接下来我们介绍3个简单的案例,看一下如何在实际问题中应用这3个步骤进行求解。...正方形内部有一个相切的圆,假设圆形的半径为 ,那么正方形的边长则为 ,因此,圆形和正方形的面积之比为: image.png 现在,在正方形内部,随机产生一系列的点,计算他们与中心点的距离,从而判断是否落在圆的内部...', markersize=1) plt.axis('equal') # 绘制圆形 circle = Circle(xy=(a, b), radius=r, alpha=0.5, color='gray...Python模拟计算 Step1 构造或描述概率过程 # 正方形边界 xmin, xmax = 0.0, 1.0 ymin, ymax = 0.0, 1.0 # 函数曲线 def f(x):...', markersize=1) plt.axis('equal') # 绘制函数曲线 xi = np.linspace(0, 1, 100) yi = xi ** 2 plt.plot(xi, yi

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神经网络中的激活函数-tanh为什么要引入激活函数tanh的绘制公式特点图像python绘制tanh函数相关资料

为什么要引入激活函数 如果不用激励函数(其实相当于激励函数是f(x) = x),在这种情况下你每一层输出都是上层输入的线性函数,很容易验证,无论你神经网络有多少层,输出都是输入的线性组合,与没有隐藏层效果相当...最早的想法是sigmoid函数或者tanh函数,输出有界,很容易充当下一层输入(以及一些人的生物解释balabala)。激活函数的作用是为了增加神经网络模型的非线性。...tanh的绘制 tanh是双曲函数中的一个,tanh()为双曲正切。在数学中,双曲正切“tanh”是由基本双曲函数双曲正弦和双曲余弦推导而来。 公式 ?...python绘制tanh函数 import math import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np import matplotlib as mpl...相关资料 python绘制神经网络中的Sigmoid和Tanh激活函数图像(附代码) - CSDN博客 神经网络中的激活函数具体是什么?

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    机器学习中的数学基础

    概率统计概率统计是机器学习中不可或缺的数学基础,它提供了处理不确定性和随机性的工具。在概率统计中,我们常常遇到的两个基本概念是概率和统计量。概率描述了随机事件发生的可能性。...概率密度函数概率密度函数(Probability Density Function, PDF)用于描述连续型随机变量的概率分布。...P(a \leq X \leq b) = \int_{a}^{b} f(x) \,dx 其中,(f(x)) 是概率密度函数。...\text{Var}[X] = E[(X - \mu)^2] 实例演示:假设有一个骰子,我们可以使用 Python 中的 NumPy 库生成一组模拟骰子投掷的数据,并计算每个点数出现的概率。...plt.bar(unique, probabilities)plt.xlabel('点数')plt.ylabel('概率')plt.show()统计量统计量是对数据集中信息的度量,常见的统计量包括均值、

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    【机器学习】在不确定的光影中:机器学习与概率论的心灵共舞

    概率密度函数: f(x) = \frac{1}{\sigma \sqrt{2\pi}} e^{ -\frac{(x - \mu)^2}{2\sigma^2} } Python代码示例:绘制正态分布的...概率生成模型:如朴素贝叶斯分类器,通过建模数据的概率分布来进行分类预测。 参数估计与假设检验:在模型评估中,通过统计指标来判断模型的性能和适用性。...) pdf = expon.pdf(x, scale=1/lambda_rate) # 绘制图形 plt.plot(x, pdf, label='指数分布') plt.title('指数分布的概率密度函数...np.linspace(0, 10, 1000) pdf = chi2.pdf(x, df) # 绘制图形 plt.plot(x, pdf, label='卡方分布') plt.title('卡方分布的概率密度函数...在接下来的章节中,我们将进一步探讨如何将这些理论应用于实际的机器学习算法,如分类与回归模型中,如何通过合适的概率模型提升算法的表现。

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    概率论--上a分位点

    概况 上a分位点是指在概率分布中,从右侧起的a百分位处的点。具体来说,对于一个随机变量X的概率密度函数,其上a分位点是使得该点及其右侧区域的概率为a的值。...具体实现可以使用Python中的np.percentile (a, q)函数,其中参数a是需要进行计算的数据列名,参数q是取分位点的百分比(0-100之间的数字),并且可以通过设置interpolation...此外,在统计分析软件中,如Excel中的函数 NORMSINV(α) 可以直接计算出标准正态分布的上α分位点。 对于χ²分布,可以使用附表来查找上α分位点。...此外,从概率密度函数的角度来看,上a分位点是指该点以上概率密度曲线与x轴的面积(概率)为α的点;而下(1-a)分位点则是该点以下概率密度曲线与x轴所围成的面积(概率)为α的点。...概率密度函数和累积分布函数的计算:在统计学中,上α分位点是计算各种分布的概率密度函数(PDF)和累积分布函数(CDF)的重要工具。这在数据分析、模型构建和预测中都有广泛应用。

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    【机器学习】从流动到恒常,无穷中归一:积分的数学诗意

    1.1.2 积分在机器学习中的应用 概率密度函数的积分:用于计算概率分布的累积分布函数(CDF)和期望值。 损失函数的积分:在某些模型中,积分用于定义和优化损失函数。...绘制函数曲线和积分区域。 使用Python计算均匀分布 U(0,1) 的期望值,验证理论结果。...4.2.1 项目目标 计算正态分布 N(0,1) 的期望值和方差。 绘制正态分布的概率密度函数(PDF)与期望值。 使用Python验证计算结果。...通过不定积分和定积分的详细讲解,以及具体的Python实战项目,我们不仅掌握了积分的基本理论,还理解了如何在实际问题中应用积分进行计算与分析。...积分在概率与统计中的应用,如计算期望值和方差,是机器学习中理解数据分布的重要工具。

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    离散型随机变量和连续型随机变量有什么区别

    概率分布: 离散型随机变量:其概率分布通常用一个概率质量函数(Probability Mass Function, PMF)来描述,该函数列出了每个可能取值的概率。...连续型随机变量:其概率分布通常用一个概率密度函数(Probability Density Function, PDF)来描述,该函数描述了随机变量在某个范围内的概率密度,而不是具体的概率值。...概率密度函数在某一点的值并不代表随机变量取该点的概率,而是表示该点附近的概率密度。 计算方式: 离散型随机变量:其期望、方差等统计量通常通过求和来计算。...连续型随机变量:其概率密度函数可以用曲线图(curve plot)来可视化。 实际应用: 离散型随机变量:常用于描述计数问题,如彩票中奖的号码、某时间段内的交通事故次数等。...连续型随机变量:常用于描述测量问题,如身高、体重、温度、时间等。 总的来说,离散型随机变量和连续型随机变量在取值范围、概率分布、计算方式、可视化和实际应用等方面都有明显的区别。

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    用Python画多个圆圈代码

    Python的turtle库中提供了一个circle()函数,可以用于绘制圆形。...在下面的示例中,我们使用circle()函数绘制一个简单的圆形:import turtle turtle.circle(100) # 画一个半径为100的圆在上面的代码中,我们使用turtle库中的circle...()函数来绘制一个半径为100的圆形。...在这个函数中,我们只传递了圆的半径作为参数,因为默认情况下,它将以当前位置作为圆心来绘制圆形。二、绘制多个圆圈绘制多个圆圈的方法也很简单。我们只需要在代码中使用for循环来反复绘制圆形即可。...我们还使用了turtle库中的其他函数,如penup()、pendown()、right()等来控制画笔的位置和状态。三、生成随机颜色的圆圈我们也可以为每个圆形生成随机颜色。

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    【机器学习】穷理至极,观微知著:微积分的哲思之旅与算法之道

    一、多重积分的高级应用 1.1 高维概率分布的期望值计算 多重积分在高维概率分布中扮演着关键角色,特别是在计算期望值、协方差矩阵等统计量时。通过多重积分,可以有效地处理多变量随机变量的累积量计算。...(X) \, dX 其中, f_X(X) 是随机变量 X 的联合概率密度函数。...结果均为 0.5000 ,这与理论计算完全一致,表明数值积分方法的高准确性。 可视化 图中展示了联合概率密度函数 f_X(x_1, x_2) = 6x_1x_2 的三维曲面。...可以直观地看到,随着 x_1 和 x_2 的增大,概率密度函数的值也随之增大,反映了概率分布的特点。 1.2 特征空间的体积计算 特征空间在机器学习中指的是数据点所在的多维空间。...动态行为 从绘制的图形中可以看到,数值解(蓝色实线)在大部分区域与解析解(红色虚线)吻合,但在靠近 x=2 的区域,数值解偏离了解析解。这可能与步长选择和解析解的剧烈变化有关。

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    概率论中的卷积公式

    简介 在概率论中,卷积公式是用于计算两个独立随机变量之和的概率密度函数的重要工具。...三维卷积扩展了二维卷积的概念,适用于处理具有三个维度的数据(如视频帧)。...具体来说,将待处理信号与设计好的滤波器进行卷积运算。这一步骤可以通过编程实现,如Matlab中的卷积函数conv。 噪声消除后,还需要对信号进行平滑处理以确保结果的连续性和稳定性。...在统计学中,卷积公式在样本量估计和假设检验中的应用主要体现在以下几个方面: 卷积公式可以用于计算多个随机变量的联合概率密度函数。...在概率论中,卷积用于计算两个独立随机变量之和的概率密度函数。

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    什么是异方差性

    异方差性(Heteroscedasticity)是统计学和计量经济学中的一个重要概念,特别是在线性回归模型中。为了更清晰地解释异方差性,我们可以按以下步骤进行: 1....然后,你可以绘制残差与解释变量(或预测值)的散点图。如果图中显示出某种模式(如漏斗形),那么可能存在异方差性。 Breusch-Pagan检验: 这是一个正式的统计检验,用于测试异方差性的存在。...使用统计软件: 大多数统计软件(如R、Python的statsmodels库、SAS、SPSS等)都提供了用于检测异方差性的内置函数或命令。这些工具通常会自动计算并报告适当的检验统计量和p值。...Java应用示例(注意:Java本身不直接提供异方差性检验的函数,但可以通过调用统计库或自己编写算法来实现) 由于Java本身没有直接提供异方差性检验的函数,我们可以使用现有的统计库(如Apache Commons...以下是一个简化的示例,说明如何在Java中模拟异方差性检测的过程(注意这只是一个框架,并不是完整的实现): public class HeteroscedasticityChecker {

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    开放封闭原则:打造更强大的软件架构

    当我们谈论软件工程中的设计原则时,"开放封闭原则"(Open-Closed Principle,OCP)通常是其中之一。这个原则的核心思想是:软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改封闭。...这意味着我们应该能够通过扩展现有代码来引入新的功能,而不需要修改已经运行良好的代码。 这篇文章将详细解释什么是开放封闭原则,为什么它重要,以及如何在代码中应用它。我们将使用示例代码来说明这个原则。...根据这个原则,一个软件实体(如类、模块、函数等)应该对扩展开放,这意味着我们可以通过添加新的代码来增加功能,而不需要修改现有的代码。...让我们通过一个简单的示例来说明如何应用开放封闭原则。假设我们正在开发一个图形绘制应用程序,目前只支持绘制圆形( Circle)和矩形( Rectangle)。...我们的要求是支持绘制新的形状,如三角形( Triangle),而不需要修改现有代码。

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    开放封闭原则:打造更强大的软件架构

    当我们谈论软件工程中的设计原则时,"开放封闭原则"(Open-Closed Principle,OCP)通常是其中之一。这个原则的核心思想是:软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改封闭。...这意味着我们应该能够通过扩展现有代码来引入新的功能,而不需要修改已经运行良好的代码。 这篇文章将详细解释什么是开放封闭原则,为什么它重要,以及如何在代码中应用它。我们将使用示例代码来说明这个原则。...根据这个原则,一个软件实体(如类、模块、函数等)应该对扩展开放,这意味着我们可以通过添加新的代码来增加功能,而不需要修改现有的代码。...让我们通过一个简单的示例来说明如何应用开放封闭原则。假设我们正在开发一个图形绘制应用程序,目前只支持绘制圆形( Circle)和矩形( Rectangle)。...我们的要求是支持绘制新的形状,如三角形( Triangle),而不需要修改现有代码。

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    开放封闭原则:打造更强大的软件架构

    当我们谈论软件工程中的设计原则时,"开放封闭原则"(Open-Closed Principle,OCP)通常是其中之一。这个原则的核心思想是:软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改封闭。...这意味着我们应该能够通过扩展现有代码来引入新的功能,而不需要修改已经运行良好的代码。 这篇文章将详细解释什么是开放封闭原则,为什么它重要,以及如何在代码中应用它。我们将使用示例代码来说明这个原则。...根据这个原则,一个软件实体(如类、模块、函数等)应该对扩展开放,这意味着我们可以通过添加新的代码来增加功能,而不需要修改现有的代码。...让我们通过一个简单的示例来说明如何应用开放封闭原则。假设我们正在开发一个图形绘制应用程序,目前只支持绘制圆形( Circle)和矩形( Rectangle)。...我们的要求是支持绘制新的形状,如三角形( Triangle),而不需要修改现有代码。

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    TensorFlow中生成手写笔迹的Demo

    它使我们能够预测很多应用程序数据的整个概率密度函数,我们认为这无论是对于应用程序还是对于生成任务都是非常有用的。 在这篇文章中,我将会讨论一些能够将MDN与LSTM结合起来,以生成人造手写笔迹的例子。...例如,如果一个训练样本有400个数据点,插入到批量梯度下降中的样本将会是从0:300到100:400之间的任何地方,所以这实际上可能有助于更多地推广数据(如扭曲MNIST图像创建更多的数据点)。...在下面的示例中,我们绘制了生成的样本,并额外绘制了两个不同的分布图以得到一个结论。...在第二个图中,我们绘制出实际的采样路径,加上每一个点到下一个点的概率密度。在第三个图中,我们将采样路径与每个点的结束概率重叠。...并且,图中那些更大更透明的圆形气泡说明了我们的网络有时候会产生出更多样化的下一个点。

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    深度好文 | 探索 Scipy 与统计分析基础

    导读: 本文将探索Scipy包的一些与统计相关的实用性知识。意图是探索统计分析的一些基本方法及对应的Python实现方法。...随机变量和概率分布 常见的股票概率分布方法[1] 累积分布 累积分布函数,又叫分布函数,是概率密度函数的积分,能完整描述一个实随机变量X的概率分布。...概率密度函数 概率密度函数(Probability Density Function , PDF)是一个连续的随机变量,具有在样本空间中给定样本的值,可以解释为提供了随机变量值与该样本值相等的相对可能性...np.random.uniform() 上(values.min())下(values.max())界的界定范围内随机取len(values)个值 二项分布 二项分布概率密度函数 在概率论和统计学中...如:明天会下雨等 引申到统计学中,我们所关心的“事物未知事实”是什么? 统计学定义:对总体参数的的数值所作的一种陈述。 对总体参数包括总体均值、比例、方差等在分析之前进行陈述。

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    深度好文 | 探索 Scipy 与统计分析基础

    导读: 本文将探索Scipy包的一些与统计相关的实用性知识。意图是探索统计分析的一些基本方法及对应的Python实现方法。...[1] 累积分布 累积分布函数,又叫分布函数,是概率密度函数的积分,能完整描述一个实随机变量X的概率分布。...若该变量是连续变量,则累积概率分布是由概率密度函数积分求得的函数。 若该变量是离散变量,则累积概率分布是由分布律加和求得的函数。...np.random.uniform() 上(values.min())下(values.max())界的界定范围内随机取len(values)个值 二项分布 二项分布概率密度函数 在概率论和统计学中...如:明天会下雨等 引申到统计学中,我们所关心的“事物未知事实”是什么? 统计学定义:对总体参数的的数值所作的一种陈述。 对总体参数包括总体均值、比例、方差等在分析之前进行陈述。

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