Случайное блуждание — это процесс, при котором случайно движущиеся объекты удаляются от того места, откуда они начали движение. Элементарным примером случайного блуждания является случайное блуждание по целочисленной строке Z, которая начинается с 0 и на каждом шаге перемещается на +1 или −1 с равной вероятностью.

Случайные блуждания находят множество применений в математике, информатике, биологии, химии, физике. В биологическом дрейфе генов случайные блуждания могут дать нам общее представление о связанных статистических процессах. В физике мы можем использовать их для описания идеальной цепочки в физике полимеров.

Концепция случайной работы также имеет решающее значение и используется в нескольких областях, таких как психология, финансы, экология. Кроме того, мы можем описать колебания на рынке акций с помощью концепции случайного блуждания. Кроме того, алгоритмы поисковых систем Google также используют их.

Чтобы запрограммировать случайное блуждание в python, нам просто нужны numpy и matplotlib. Мы будем использовать numpy для создания массивов с координатами, которые позволят нам отображать случайные блуждания в 1D, 2D и 3D с помощью matplotlib.

Вот пример случайного блуждания в одном измерении.

Мы даже можем сгенерировать множество случайных блужданий и сравнить их на одном графике.

Становится еще интереснее, когда мы добавляем больше измерений. Я покажу вам пример 2D и 3D случайных блужданий.

Вот код для создания функции, которая генерирует 2D случайные блуждания.

Как видите, это довольно просто. Мы используем массивы numpy для хранения координат x и y каждого отдельного хода. В приведенном выше коде вы можете раскомментировать последние строки, чтобы добавить больше возможных движений.

Если вам интересно, вы можете найти полный код для этого проекта здесь:



Random-walk/Random_walk.ipynb на главной · bergio13/Random-walk
Случайное блуждание в 1d, 2d и 3d с использованием Python. Внесите свой вклад в разработку bergio13/Random-walk, создав учетную запись на…github.com



Дополнительные материалы на PlainEnglish.io.

Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку новостей. Подпишитесь на нас в Twitter, LinkedIn, YouTube и Discord .

Заинтересованы в масштабировании запуска вашего программного обеспечения? Ознакомьтесь с разделом Схема.