10 或 100 步后随机游走的精确分布

计算科学 数值分析 迭代法
2021-12-11 12:20:36

(保护无辜者的统计练习变体)。

开始于x=0我可以做两种操作之一±1要么±4. T是这一步的一个迭代。

  • 10 步 mod 10 后的平均值和标准差是多少?即分布T10(0)mod10

  • 100 步 mod 100 后的均值和标准差是多少?T100(0)mod100

  • 1000 步 mod 1000 后的均值和标准差是多少?T1000(0)mod1000


考试要求精确到小数点后 10 位。问题也已完全改变,但在精神上是原创的。请注意,这些不寻找限制。

这可以归类为一般主题吗?

1个回答

做到这一点的一种方法是注意,由于步长与步长方向无关,在知道步长序列的条件下,步和步随步长的两次随机游走的总和大小分别为 1 和 4(两者都是独立的二项式随机变量),其中是大小为 1 的步数,它本身具有二项式分布,与随机游走无关。由于问题的限制非常小,观察到的给定值的概率可以直接从二项式 pmf 的时间计算,然后以Tn(0)knkkTn(0)O(n3)n据此计算。

我认为这可以归类为关于迭代期望的问题。

作为参考,对于这给了我平均和 sdn=104.37988281252.871979661