86248 (Сущность метода Монте-Карло и моделирование случайных величин), страница 4

Для этих точек .

В примере общее количество точек , а число точек, принадлежащих области , равно 15. По формуле (3.6) получаем

, а точное значение объёма равно

Погрешность формулы (3.6) обратно пропорциональна корню из числа испытаний, т.е. .

Это означает, что для обеспечения большой точности число точек должно быть очень велико. Но так как приближенные формулы (3.3), (3.6) не зависят от размерности интеграла, метод Монте-Карло оказывается выгодным при вычислении интегралов большой размерности.

Заключение

Процесс выполнения данной работы представлял большой интерес и послужил хорошей возможностью для приобретения новых знаний и навыков, а также закрепления уже полученных.

Были рассмотрены основные свойства метода Монте-Карло и создана программа, показывающая возможности данного метода при использовании ЭВМ.

Было выяснено, что методом Монте-Карло можно решать разнообразные задачи, в том числе вычисление интегралов, не прибегая к сложным математическим вычислениям. Простота алгоритма метода Монте-Карло позволяет успешно реализовывать их на ЭВМ.

Список литературы

1. Бусленко Н.П. Метод статистического моделирования – М.: Статистика, 1970. – 112 с.

2. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. - М.: Наука, 1966. – 664 с.

3. Епанешников А.М., Епанешников В.А. Программирование в среде TURBO PASCAL 7.0 – М.: Диалог-МИФИ, 1998. – 288 с.

4. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы – М.: Наука, 1975–472 с.

5. Копченова Н.В., Марон И.А. Вычислительная математика в примерах и задачах. – М.: Наука, 1972. – 367 с.

6. Соболь И.М. Метод Монте-Карло – М.: Наука, 1985. – 80 c.

Приложения

1. Таблица 400 случайных цифр

2. Таблица 40 случайных чисел, равномерно распределенных на отрезке

3. Листинг программы

Вычисляются значения кратных интегралов из примера 2–3.

program pmk;

uses crt;

var

w, u, h, k, v, y, p, s, g, x, x2, y2, z2, niu, Integral, Integral2:real;

n, m, i, a, b, e1, e2, e, e3, e4, e5:integer;

begin

clrscr;

writeln ('vychisleniye dvoynogo integrala iz primera 1');

writeln ('vvedite kolichestvo sluchaynykh tochek:');

readln(n);

for i:=1 to n do

begin

g:=random;

p:=random;

x:=g;

y:=p;

if ((0.5<=x) and (x<=1)) then e1:=1

else e1:=0;

if ((0<=y) and (y<=2*x-1)) then e2:=1

else e2:=0;

e:=e1*e2;

if e=1 then s:=s+x*x+y*y;

if e=1 then a:=a+1;

v:=1/4;

delay(1000);

end;

Integral:=(v/a)*(s);

writeln ('summa=', s:5:5);

writeln ('dvoynoy integral iz 1 primera =', Integral:5:5);

writeln ('vychisleniye troynogo integrala iz primera 2');

writeln ('vvedite kolichestvo sluchaynykh tochek:');

readln(m);

for i:=1 to m do

begin

w:=random;

u:=random;

h:=random;

x2:=w;

y2:=u;

niu:=h;

if niu<=0.8 then e3:=1;

if (x2–0.5)*(x2–0.5)+(y2–0.5)*(y2–0.5)<=(0.5)*(0.5) then e4:=1

else e4:=0;

e5:=e3*e4;

if (((0.8

if e5=1 then b:=b+1;

delay(1000);

end;

Integral2:=2.5*(b/m);

writeln ('kvo pod t =', b:5);

writeln ('troynoy integral iz 2 primera =', Integral2:5:5);

readln;

end.

4. Пример работы программы при 10000 случайных точек