Python 三维随机游动返回原点的概率
下面是我用python模拟三维随机行走的代码。它返回行走返回原点的时间百分比。波利亚常数约为步行返回三维原点的34%。我的百分比只有11-12%。如果我乘以3(作为猜测),答案会变得非常接近波利亚常数,但大多数时候它看起来更接近36%。请让我知道这个问题的数学、逻辑或编码错误是什么。提前谢谢Python 三维随机游动返回原点的概率,python,probability,random-walk,Python,Probability,Random Walk,下面是我用python模拟三维随机行走的代码。它返回行走返回原点的时间百分比。波利亚常数约为步行返回三维原点的34%。我的百分比只有11-12%。如果我乘以3(作为猜测),答案会变得非常接近波利亚常数,但大多数时候它看起来更接近36%。请让我知道这个问题的数学、逻辑或编码错误是什么。提前谢谢 def r3walk(T): x = np.zeros((T)) y = np.zeros((T)) z = np.zeros((T)) count = 0 for t in range(1,T):
def r3walk(T):
x = np.zeros((T))
y = np.zeros((T))
z = np.zeros((T))
count = 0
for t in range(1,T):
walk = random.uniform(0.0,1.0)
if 0 < walk < 1/float(6):
x[t] = x[t-1] + 1
elif 1/float(6) < walk < 2/float(6):
x[t] = x[t-1] - 1
elif 2/float(6) < walk < 3/float(6):
y[t] = y[t-1] + 1
elif 3/float(6) < walk < 4/float(6):
y[t] = y[t-1] - 1
elif 4/float(6) < walk < 5/float(6):
z[t] = z[t-1] + 1
else:
z[t] = z[t-1] - 1
for t in range(1,T):
if [x[t],y[t],z[t]] == [0,0,0]:
count += 1
return count/float(T)
我把这当作一个模拟问题;做大量的随机游动,看看有多少比例的游动在大量的步数内返回原点。最简单的实现是一个函数完成一次行走,第二个函数完成重复
import random
def simulation(dimensions, repeats, steps):
"""Simulate probability of returning to the origin."""
return sum(random_walk(dimensions, steps)
for _ in range(repeats)) / float(repeats)
def random_walk(n, s):
"""Whether an n-D random walk returns to the origin within s steps."""
coords = [0 for _ in range(n)]
for _ in range(s):
coords[random.randrange(n)] += random.choice((1, -1))
if not any(coords):
return True
return False
print [simulation(3, 100, 1000) for _ in range(10)]
越大的步数
和重复次数
越大(即,我们越接近“真实”情况,所有可能的行走步数都是无限的),我期望的输出变化越小。对于显示的数字,我得到:
[0.33, 0.36, 0.34, 0.35, 0.34, 0.29, 0.34, 0.28, 0.31, 0.36]
我认为你的方法是完全错误的;您正在模拟一次行走并测量其返回原点的频率,而不是模拟多次行走并测量在一定步数内返回原点的次数。我按照我的解释方式进行了检查,得到了0.341,0.351和0.334,用于三组1000个模拟,最多1000个步骤。我试图实现您的方法,但我显然遇到了更多错误,因为我得到了基本上为零的百分比。你能告诉我你是如何解决这个问题的吗?
[0.33, 0.36, 0.34, 0.35, 0.34, 0.29, 0.34, 0.28, 0.31, 0.36]