Aleatorios congruenciales

March 30, 2018 | Author: Jhonatan Risco | Category: Prime Number, Simulation, Physics & Mathematics, Mathematics, Science


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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDROFACULTAD DE INGENIERIA CURSO SIMULACION DE SISTEMAS “”NUMEROS PSEUDO ALEATORIOS CONGRUENCIAL Lineal y Multiplicativo” DOCENTE: ING. SANTOS GABRIEL BLAS Simulación de Sistemas 1 21/04/2014 Ing. Santos Gabriel Blas Objetivo de la sesión  Exponer los métodos de generación de números aleatorios. 4. 3. Mapa Conceptual Generación de Series de Números Aleatorios. Generadores no congruenciales Generadores congruenciales . 2.Tabla de Contenido 1. Aleato Validación de Series Colas con un servidor Simulación X Eventos Colas en Serie Proyectos Simulación Inventarios Colas en Paralelo Generación de VA .Mapa Conceptual del Curso Modelado y Simulación Series de Nro. Mapa Conceptual Xi+1=(aXi+c) mod m Tabla de Nros.1) Variables Aleatorias . aleatorios Fenómenos Físicos Procedimientos Matemáticos Números Aleatorios Validación de Series de NA Variables U (0. GENERADORES CONGRUENCIALES . Generador Congruenciales Congruencial Lineal (Mixto).  .  Congruencial Multiplicativo. es decir.aleatorios de tal forma que se puede generar el siguiente a partir del ultimo número derivado. La relación de recurrencia para el método congruencial mixto es: Xn+1 = (aXn + c) mod m Donde: X0 a c m = = = = semilla (X0 >0) multiplicador (a >0) constante aditiva (c >0) módulo (m >X0. m >a y m>c) Ri = Xi/(m-1)  . que el número Xn+1 es generado a partir de Xn.Método Congruencial Lineal (MCL)  Los generadores congruenciales lineales generan una serie de números pseudo . 2.  . (se alcanza con partir desde la misma semilla: X0).Método Congruencial Lineal (MCL)  Si se quiere obtener números Uniformes (0. guardando un solo número. Ventajas: 1. si se repite un número ya se repite toda la secuencia. fácil de volver a generar la misma secuencia.1) se normaliza el resultado: Un = Xn / m  En el MCL. utiliza poca memoria y es muy rápido. Método Congruencial Lineal (MCL) Ejemplo Generar 4 números entre 0 y 1 con los siguientes parámetros: X0=37. R1 = 36/99 17. R4 = 97/99 = = = = 0.1717 0. a= 19.5656 0. c= 33 y m=100  X1 X2 X3 X4 = = = = (19*37 (19*36 (19*17 (19*56 +33) +33) +33) +33) mod mod mod mod 100 100 100 100 = = = = 36.9797 . R2 = 17/99 56.3636 0. R3 = 56/99 97. Método Congruencial Lineal (MCL) Ejemplo n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 a 1 X(n) 7 1 8 2 9 3 10 4 11 5 12 6 0 7 1 8 c 7 a*X(n)+c 14 8 15 9 16 10 17 11 18 12 19 13 7 14 8 15 m 13 [a*X(n)+c] mod m 1 8 2 9 3 10 4 11 5 12 6 0 7 1 8 2 . Si bien este caso no es crítico si lo es el que se presenta en la Tabla B donde los parámetros toman los valores de a = X0 = c = 7 y m=10 cuyo período es de 4. c = 9.Método Congruencial Lineal (MCL) Análisis  Si no se escogen los valores adecuados de los parámetros el período del generador de números pseudo – aleatorios. será menor que m. que es un caso muy critico que nos puede llevar a resultados no deseables y poco confiables   . Como puede apreciarse en la tabla el período del generador es 10 que es menor que el módulo que es 11. X0 = 5 y m = 11. En la Tabla A se muestra los valores obtenidos para un generador con parámetros: a = 7. Método Congruencial Lineal (MCL) Tabla A a 7 X(n) 5 0 9 6 7 3 8 10 2 1 5 c 9 a*X(n)+c 44 9 72 51 58 30 65 79 23 16 44 m 11 [a*X(n)+c] mod m 0 9 6 7 3 8 10 2 1 5 0 n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 . Método Congruencial Lineal (MCL) Tabla A a 7 X(n) 7 6 9 0 7 6 9 c 7 a*X(n)+c 56 49 70 7 56 49 70 m 10 [a*X(n)+c] mod m 6 9 0 7 6 9 0 n 0 1 2 3 4 5 6 . a. a.2) Tomar m de tal manera que sea el número primo más grande posible y además que sea menor que pd-1. Por ejemplo una computadora XT que trabaja en el sistema binario entonces se tiene que p = 2 y d = 16. . Existen dos opciones que son las siguientes: a. X0 a) Selección de módulo (m). c.1) Escoger al azar el módulo m. donde p es la base del sistema que se esta usando y d es el número de bits que tiene una palabra de computadora en el sistema que se esta usando.Método Congruencial Lineal (MCL) Selección de m. En ambos casos el valor que se asigne a k deberá ser mayor o igual que 2. a.b) Selección de a. (a-1) mod b = 0 si b es un factor primo de m. Pero además. X0 Generalmente se toma a igual a 2k + 1 cuando se trabaja en el sistema binario. .  Método Congruencial Lineal (MCL) Selección de m. el valor que se tome para a deberá escogerse según el siguiente criterio: (a-1) mod 4 = 0 si 4 es un factor de m. c. para asegurarnos que el generador tenga período completo.  El valor de a debe ser un número entero impar. que no deberá ser divisible por 3 ó 5.  Este parámetro puede tomar cualquier valor. X0 En consecuencia c deberá tomar un valor entero impar y relativamente primo a m. a. Pero para asegurarnos de tener buenos resultados se deberá seleccionar según la siguiente regla: c mod 8 = 5  Método Congruencial Lineal (MCL) Selección de m. .c) Selección de c. c. X0 d) Selección de X0  Se tiene que para el generador congruencial el valor que tome X0 es irrelevante y tiene poca o ninguna influencia sobre las propiedades estadísticas de las series de números pseudo aleatorios que se generen. a.Método Congruencial Lineal (MCL) Selección de m. c. . Método Congruencial Lineal (MCL)  Para terminar esta parte se debe señalar que existen otras formas matemáticas de representar este generador. que son las siguientes: Xn = [anX0 + c{(an .1)}] mod m .1)}] mod m Xn+k =[anXk + c{(an .1)/(a .1)/(a . Método Congruencial Lineal (MCL) Determine el ciclo o periodo de vida de los siguientes generadores congruenciales. m = 102 . X0 = 5. c =89. a) b) c) d) e) f) g) h) Xi+1 = (21Xi + 15) mod 32 con X0 = 21 Xi+1 = (13Xi + 9) mod 128 con X0 = 7 Xi+1 = (17Xi) mod 31 con X0 = 23 Xi+1 = (121 + Xi) mod 256 con X0 = 17 Xi+1 = (21Xi + 15Xi-1) mod 64 con X0 = 21 y X1= 43 Xi+1 = (553 + 121Xi) mod 177 con X0 = 23 Xi+1 = (5Xi + 7) mod 8 con X0 = 4 A = 81.
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