المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05


Random Number  
  
3308   01:55 صباحاً   date: 22-3-2021
Author : Bassein, S.
Book or Source : "A Sampler of Randomness." Amer. Math. Monthly 103
Page and Part : ...


Read More
Date: 24-3-2021 1200
Date: 17-3-2021 1884
Date: 2-5-2021 2582

Random Number

A random number is a number chosen as if by chance from some specified distribution such that selection of a large set of these numbers reproduces the underlying distribution. Almost always, such numbers are also required to be independent, so that there are no correlations between successive numbers. Computer-generated random numbers are sometimes called pseudorandom numbers, while the term "random" is reserved for the output of unpredictable physical processes. When used without qualification, the word "random" usually means "random with a uniform distribution." Other distributions are of course possible. For example, the Box-Muller transformation allows pairs of uniform random numbers to be transformed to corresponding random numbers having a two-dimensional normal distribution.

It is impossible to produce an arbitrarily long string of random digits and prove it is random. Strangely, it is also very difficult for humans to produce a string of random digits, and computer programs can be written which, on average, actually predict some of the digits humans will write down based on previous ones.

There are a number of common methods used for generating pseudorandom numbers, the simplest of which is the linear congruence method. Another simple and elegant method is elementary cellular automaton rule 30, whose central column is given by 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, ... (OEIS A051023), and which provides the random number generator used for large integers in the Wolfram Language. Most random number generators require specification of an initial number used as the starting point, which is known as a "seed." The goodness of random numbers generated by a given algorithm can be analyzed by examining its noise sphere.

When generating random numbers over some specified boundary, it is often necessary to normalize the distributions so that each differential area is equally populated. For example, picking theta and phi from uniform distributions does not give a uniform distribution for sphere point picking.

In order to generate a power-law distribution P(x) from a uniform distribution P(y), write P(x)=Cx^n for x in [x_0,x_1]. Then normalization gives

 int_(x_0)^(x_1)P(x)dx=C([x^(n+1)]_(x_0)^(x_1))/(n+1)=1,

(1)

so

 C=(n+1)/(x_1^(n+1)-x_0^(n+1)).

(2)

Let Y be a uniformly distributed variate on [0,1]. Then

D(x) =

(3)

=

(4)

= C/(n+1)(x^(n+1)-x_0^(n+1))

(5)

= y,

(6)

and the variate given by

X = ((n+1)/Cy+x_0^(n+1))^(1/(n+1))

(7)

= [(x_1^(n+1)-x_0^(n+1))y+x_0^(n+1)]^(1/(n+1))

(8)

is distributed as P(x).


REFERENCES:

Bassein, S. "A Sampler of Randomness." Amer. Math. Monthly 103, 483-490, 1996.

Bennett, D. J. Randomness. Cambridge, MA: Harvard University Press, 1998.

Bratley, P.; Fox, B. L.; and Schrage, E. L. A Guide to Simulation, 2nd ed. New York: Springer-Verlag, 1996.

Dahlquist, G. and Bjorck, A. Ch. 11 in Numerical Methods. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1974.

Deak, I. Random Number Generators and Simulation. New York: State Mutual Book & Periodical Service, 1990.

Evans, M.; Hastings, N.; and Peacock, B. Statistical Distributions, 3rd ed. New York: Wiley, p. 5, 2000.

Forsythe, G. E.; Malcolm, M. A.; and Moler, C. B. Ch. 10 in Computer Methods for Mathematical Computations. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1977.

Gardner, M. "Random Numbers." Ch. 13 in Mathematical Carnival: A New Round-Up of Tantalizers and Puzzles from Scientific American. New York: Vintage, pp. 161-172, 1977.

James, F. "A Review of Pseudorandom Number Generators." Computer Physics Comm. 60, 329-344, 1990.

Kac, M. "What is Random?" Amer. Sci. 71, 405-406, 1983.

Kenney, J. F. and Keeping, E. S. Mathematics of Statistics, Pt. 1, 3rd ed. Princeton, NJ: Van Nostrand, pp. 200-201 and 205-207, 1962.

Kenney, J. F. and Keeping, E. S. Mathematics of Statistics, Pt. 2, 2nd ed. Princeton, NJ: Van Nostrand, pp. 151-154, 1951.

Knuth, D. E. Ch. 3 in The Art of Computer Programming, Vol. 2: Seminumerical Algorithms, 3rd ed. Reading, MA: Addison-Wesley, 1998.

Marsaglia, G. "A Current View of Random Number Generators." In Computer Science and Statistics: Proceedings of the Symposium on the Interface, 16th, Atlanta, Georgia, March 1984 (Ed. L. Billard). New York: Elsevier, 1985.

Marsaglia, G. "DIEHARD: A Battery of Tests for Random Number Generators." https://stat.fsu.edu/~geo/diehard.html.

Mascagni, M. "Random Numbers on the Web." https://archive.ncsa.uiuc.edu/Apps/CMP/RNG/mascagni/www-rng.html.

Niederreiter, H. Random Number Generation and Quasi-Monte Carlo Methods. Philadelphia, PA: SIAM, 1992.

Nijenhuis, A. and Wilf, H. Combinatorial Algorithms for Computers and Calculators, 2nd ed. New York: Academic Press, 1978.

Park, S. and Miller, K. "Random Number Generators: Good Ones are Hard to Find." Comm. ACM 31, 1192-1201, 1988.

Peterson, I. The Jungles of Randomness: A Mathematical Safari. New York: Wiley, 1997.

Pickover, C. A. "Computers, Randomness, Mind, and Infinity." Ch. 31 in Keys to Infinity. New York: W. H. Freeman, pp. 233-247, 1995.

Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Random Numbers." Ch. 7 in Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 266-306, 1992.

Schrage, L. "A More Portable Fortran Random Number Generator." ACM Trans. Math. Software 5, 132-138, 1979.

Schroeder, M. "Random Number Generators." In Number Theory in Science and Communication, with Applications in Cryptography, Physics, Digital Information, Computing and Self-Similarity, 3rd ed. New York: Springer-Verlag, pp. 289-295, 1990.

Sloane, N. J. A. Sequence A051023 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Weisstein, E. W. "Books about Randomness." https://www.ericweisstein.com/encyclopedias/books/Randomness.html.

Wilf, H. S. Combinatorial Algorithms: An Update. Philadelphia, PA: SIAM, 1989.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.