Diskuze: Chyba v programu na odhad pi

Regedin the Immortal

Člen

Regedin the Immortal:9.1.2017 17:08

Snažně prosím o jakoukoli radu, připomínku nebo opravu ke kódu uvedenému níže. Účelem aplikace je odhad hodnoty pí pomocí opakované volby náhodného bodu ve čtverci 1² přičemž se po každé iteraci cyklu zjistí platnost podmínky pro polohu tohoto bodu a provede se příslušná operace.

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Cislo x = new Cislo();
            Cislo y = new Cislo();
            int h = 0;
            int u = 0;
            double x_a;
            double y_a;
            double pi;
            float pravdepodobnost;
            while (h<1000)
            {
                x_a = x.hod();
                y_a = x.hod();
                if (Math.Sqrt(Math.Pow(x_a,2)+Math.Pow(y_a, 2))<1)
                {
                    u++;
                }
                    h++;
                if (h % 100 == 0)
                {
                    pravdepodobnost = u / h;
                    Console.WriteLine("h : {0}   u : {1}   p : " + pravdepodobnost, h, u);
                    Console.WriteLine("x : {0}   y : {1}", x_a, y_a);
                }
            }
            pi = 4 * u / h;
            Console.WriteLine("určená hodnota pi je " + pi);
            Console.WriteLine("systémem určená hodnota je " + Math.PI);
            double rozdil = Math.Abs(pi - Math.PI);
            Console.WriteLine("rozdíl hodnot je " + rozdil);
            Console.ReadKey();
        }
    }

A tady ještě třída Cislo sloužící ke generování náhodných čísel

class Cislo
    {
        public double horni_mez;
        private Random random;
        public Cislo()
        {
            this.horni_mez = 1;
            random = new Random();
        }
        public Cislo(double horni_mez_a)
        {
            this.horni_mez = horni_mez_a;
            random = new Random();
        }
        public double hod()
        {
            int mezi_cislo = random.Next(1, 1000);             // dolní mez se dá nastavit odstraněním absolutní hodnoty a přičtením pevné hodnoty
            return Math.Abs(Math.Sin(mezi_cislo) * horni_mez);

        }
    }

Program by měl fungovat následovně : Je dán čtverec 1² a v něm je vepsána čtvrtkružnice se středem v levém dolním rohu. V každé iteraci cyklu se náhodně zvolí dvojice souřadnic na intervalu 0 až 1, která představuje souřadnice bodu ve čtverci. Pokud je vzdálenost tohoto bodu od středu kružnice menší nebo rovna jedné (v kódu jen menší ale to je minimální rozdíl) přičte se k proměnným h a u jednička, v opačném případě se přičte jen k h. Nakonec se odhadne hodnota pi jako čtyřnásobek statistické pravděpodobnosti, že podmínka bude splněna. A tady je ten problém, protože mi to vyhazuje že pi je asi 1. Byl bych vděčný za každý nápad který by odhalil chybu.

Odpovědět

9.1.2017 17:08

Regedin the Immortal

Člen

Regedin the Immortal:9.1.2017 17:32

Možná že ta část s

x_a = x.hod();
y_a = x.hod();

vypadá trochu zvláštně, ale když tam ještě bylo

x_a = x.hod();
y_a = y.hod();

byly vždycky obě vygenerované čísla stejné.

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 17:32

Libor Šimo (libcosenior)

Tvůrce

Libor Šimo (libcosenior):9.1.2017 17:36

Na prvy pohlad mi padol do oka tento riadok:
Console.WriteLine("h : {0} u : {1} p : " + pravdepodobnost, h, u);
Si si isty, ze je spravne?

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 17:36

Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.

Libor Šimo (libcosenior)

Tvůrce

Libor Šimo (libcosenior):9.1.2017 17:48

Mimochodom, ten kod si pisal sam alebo si ho niekde skopcil?

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 17:48

Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.

Regedin the Immortal

Člen

Regedin the Immortal:9.1.2017 18:15

ten řádek je tam proto aby to po každém stém pokusu vypsalo počet umístěných bodů a počet bodů v kružnici ale v něm chyba nebude protože to vyhazovalo stejný výstup i bez něho. Jinak ten kód odnikud zkopírovaný není, vytvořil jsem ho sám a v tom bude asi problém protože nemám moc zkušeností a asi jsem udělal nějakou chybu.

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 18:15

Libor Šimo (libcosenior)

Tvůrce

Libor Šimo (libcosenior):9.1.2017 18:17

OK, už to testujem vo VS 2015.

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 18:17

Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.

Libor Šimo (libcosenior)

Tvůrce

Libor Šimo (libcosenior):9.1.2017 18:41

Čo má robiť tento riadok:

Math.Sqrt(Math.Pow(x_a, 2) + Math.Pow(y_a, 2))

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 18:41

Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.

Regedin the Immortal

Člen

Regedin the Immortal:9.1.2017 18:42

určit vzdálenost bodu od středu kružnice podle pythagorovy věty.
aspoň trochu pomohlo přepsat

pi = 4 * u / h;

na

pi = 4 * (double)u / h

ale i tak je pro h=1000000 π = 2,005 což je pořád špatně. Možná že rozdělení pravděpodobnosti u těch souřadnicí není úplně rovnoměrné.

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 18:42

Libor Šimo (libcosenior)

Tvůrce

Libor Šimo (libcosenior):9.1.2017 18:49

Testuj ďalej, prídeš na to sám a budeš spokojnejší. ;-)

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 18:49

Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.

Regedin the Immortal

Člen

Regedin the Immortal:9.1.2017 18:52

chyba je určitě v tom generátoru náhodných čísel protože pravděpodobnost umístění do kružnice je tu asi 50% ale ve skutečnosti je to tak 78% (kruh vyplňuje 78% čtverce). Ještě jsem trochu vylepšil Program.cs na verzi

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Cislo x = new Cislo();
            Cislo y = new Cislo();
            int h = 0;
            int u = 0;
            double x_a;
            double y_a;
            float pravdepodobnost;
            while (h<1000000)
            {
                x_a = x.hod();
                y_a = x.hod();
                if (Math.Sqrt(Math.Pow(x_a,2)+Math.Pow(y_a, 2))<1)
                {
                    u++;
                }
                    h++;
                if (h % 1000 == 0)
                {
                    pravdepodobnost = 100 * (float)u / h;
                    Console.WriteLine("h : {0}   u : {1}   p : " + pravdepodobnost + " %", h, u);
                    Console.WriteLine("x : {0}   y : {1}", x_a, y_a);
                }
            }
            double pi = 4 * (double)u / h;
            Console.WriteLine("určená hodnota pi je " + pi);
            Console.WriteLine("systémem určená hodnota je " + Math.PI);
            double rozdil = Math.Abs(pi - Math.PI);
            Console.WriteLine("rozdíl hodnot je " + rozdil);
            Console.ReadKey();
        }
    }

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 18:52

Libor Šimo (libcosenior)

Tvůrce

Libor Šimo (libcosenior):9.1.2017 18:58

Tak si pridaj podmienku, že generované číslo musí byť v určitom rozsahu.

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 18:58

Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.

Regedin the Immortal

Člen

Regedin the Immortal:9.1.2017 19:01

ale ono je ve správném rozsahu, jen má nějakou divnou distribuční funkci, tak zkusím přepsat Cislo.cs ale stejně moc děkuji za rychlé a věcné reakce :-)

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 19:01

Ondřej Štorc

Tvůrce

Ondřej Štorc:9.1.2017 21:05

Takovej tip. Ta instance Randomu by mělo být pokud možno jedna ;-)

Editováno 9.1.2017 21:06

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 21:05

Život je příliš krátký na to, abychom bezpečně odebírali USB z počítače..

Regedin the Immortal

Člen

Regedin the Immortal:9.1.2017 21:29

Ale můj problém nespočívá v tom že by měly souřadnice špatný rozsah (v cyklu je i funkce na jejich vypisování každých 1000 pokusů a rozsah vždy sedí) ale v tom, že vyšší hodnoty jsou z nějakého důvodu častější než nizší, což koresponduje s výslednou hodnotou protože statistická pravděpodobnost umístění do kruhu klesá když jsou vyšší hodnoty častější a ta pravděpodobnost je tím místo nějakých 78% asi 50%. Potřebuji takový generátor náhodných čísel 0 až 1, kde jsou všechny hodnoty stejně pravděpodobné. Třeba si můžu vzít přirozené číslo od 1 do 1000000 a pak ho vydělit 1000000.

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 21:29

Regedin the Immortal

Člen

Regedin the Immortal:9.1.2017 21:32

udělal jsem to s tím dělením a už to funguje, odchylka je asi 0,0000012

Akceptované řešení
+5 Zkušeností

Nahoru Odpovědět

9.1.2017 21:32

Nejčastěji vyhledáváné

Diskuze: Chyba v programu na odhad pi