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Tecnológico Nacional de México Campus Progreso Ingeniería en Sistemas Computacionales Cuarto Semestre «Simulación» Dr. Martínez García Holzen Atocha Alumno: Kevin Antonio Couoh Pérez Índice • Resumen…………………………………………………………………………………3 • Introducción……………………………………………………………………………...4 • Método de cuadrados medios (ejemplo realizado por el profesor)…………………5 • Método de productos medios…………………………………………………………..7 • Método multiplicador constante……………………………………………………..…9 • Algoritmo congruencial mixto…………………………………………………………11 • Algoritmo congruencial multiplicativo………………………………………………...13 • Algoritmo congruencial aditivo………………………………………………………..15 • Conclusión……………………………………………………………………………...17 3 ADA 1.5 – Reporte de plantilla En esta práctica dividida en dos sesiones se realizó mediante el uso de una plantilla de Excel un generador de números pseudoaleatorios por cada método visto en clase. En total se tuvieron que hacer 5 generados debido a que, el profesor realizó el primero como ejemplo para que nosotros pudiéramos realizar los demás. El objetivo de esta práctica fue que se aprendiera cómo se generan los números pseudoaleatorios mediante las diversas técnicas (generadores) que existen, ya que, realizar estas técnicas de manera manual (libreta) llevaría una eternidad, por lo cual es mejor realizarlas mediante algún tipo de software (Excel) para ahorrar tiempo. La realización de esta práctica tuvo resultados mixtos, ya que; en algunos métodos fue fácil el uso de la semilla y como aplicar la fórmula para encontrar su respectivo resultado, en cambio con los últimos métodos las cosas se dificultaron debido a que, se solicitaban más cosas cómo; una constante o incluso más de dos semillas pero en general fue una actividad muy dinámica e interesante que realmente me ayudó a comprender mejor el tópico. 4 Introducción En todos los experimentos de simulación es necesario generar valores de variables aleatorias que representan a una cierta distribución de probabilidad. - Tantas veces se desee generar. - Tantas veces como distribuciones estén involucradas en el experimento. Es conveniente saber que el proceso de generar variables aleatorias no uniformes se hace a partir de números rectangulares (Distribución Uniforme). Requisitos de los números pseudoaleatorios 1. Uniformemente distribuidos. 2. Estadísticamente independientes. 3. Reproducibles. 4. Período Largo. 5. Generados a través de un método rápido. 6. Que no requiera mucha capacidad de almacenamiento en la computadora. Técnicas usadas La mayoría de los métodos (generadores) comienzan con un número inicial (semilla), a este número se le aplica un determinado procedimiento y así se encuentra el primer número random. Usando este número como entrada, el procedimiento es repetido para lograr un próximo número random. 5 Método de los cuadrados medios Este método se debe fue propuesto en los años 40 por los matemáticos John Von Neumann y Nicholas Metropolis. Comienza con un número inicial de n cifras (semilla). Este número es elevado al cuadrado. Se escogen los dígitos del medio de este nuevo número (según los dígitos que se deseen) y se colocan después del punto decimal (Ri=X(i+1)/10^n). Este número conforma el primer número random. X Cuadrado de X Nuevas X r (pseudoaleatorios) Semilla (x0) 3,718.00 13,823,524.00 8235 0.82 r1 x1 8235 67,815,225.00 8152 0.82 r2 x2 8152 66,455,104.00 4551 0.46 r3 x3 4551 20,711,601.00 7116 0.71 r4 x4 7116 50,637,456.00 6374 0.64 r5 x5 6374 40,627,876.00 6278 0.63 r6 x6 6278 39,413,284.00 4132 0.41 r7 x7 4132 17,073,424.00 0734 0.07 r8 x8 0734 538,756.00 3875 0.39 r9 x9 3875 15,015,625.00 0156 0.02 r10 x10 0156 24,336.00 2433 0.24 r11 x11 2433 5,919,489.00 9194 0.92 r12 x12 9194 84,529,636.00 5296 0.53 r13 x13 5296 28,047,616.00 0476 0.05 r14 x14 0476 226,576.00 2657 0.27 r15 x15 2657 7,059,649.00 0596 0.06 r16 x16 0596 355,216.00 5521 0.55 r17 x17 5521 30,481,441.00 4814 0.48 r18 x18 4814 23,174,596.00 1745 0.17 r19 x19 1745 3,045,025.00 0450 0.05 r20 x20 0450 202,500.00 0250 0.03 r21 x21 0250 62,500.00 6250 0.63 r22 x22 6250 39,062,500.00 0625 0.06 r23 x23 0625 390,625.00 9062 0.91 r24 x24 9062 82,119,844.00 1198 0.12 r25 x25 1198 1,435,204.00 4352 0.44 r26 x26 4352 18,939,904.00 9399 0.94 r27 6 x27 9399 88,341,201.00 3412 0.34 r28 x28 3412 11,641,744.00 6417 0.64 r29 x29 6417 41,177,889.00 1778 0.18 r30 x30 1778 3,161,284.00 1612 0.16 r31 x31 1612 2,598,544.00 5985 0.60 r32 x32 5985 35,820,225.00 8202 0.82 r33 x33 8202 67,272,804.00 2728 0.27 r34 x34 2728 7,441,984.00 4419 0.44 r35 x35 4419 19,527,561.00 5275 0.53 r36 x36 5275 27,825,625.00 8256 0.83 r37 x37 8256 68,161,536.00 1615 0.16 r38 x38 1615 2,608,225.00 6082 0.61 r39 x39 6082 36,990,724.00 9907 0.99 r40 x40 9907 98,148,649.00 1486 0.15 r41 x41 1486 2,208,196.00 2081 0.21 r42 x42 2081 4,330,561.00 3305 0.33 r43 x43 3305 10,923,025.00 9230 0.92 r44 x44 9230 85,192,900.00 1929 0.19 r45 x45 1929 3,721,041.00 7210 0.72 r46 x46 7210 51,984,100.00 9841 0.98 r47 x47 9841 96,845,281.00 8452 0.85 r48 x48 8452 71,436,304.00 4363 0.44 r49 x49 4363 19,035,769.00 0357 0.04 r50 x50 0357 127,449.00 2744 0.27 r51 7 Método de los productos medios Este método es un poco similar al anterior, pero se debe comenzar con dos semillas cada una con k dígitos, el número resultante se toma como las cifras centrales del producto de los dos números anteriores. N X1 X2 Producto de X Nuevas X r (pseudoaleatorios) 0 3456 2134 7,375,104.00 3751 0.3751 r1 1 2134 3751 8,004,634.00 0046 0.0046 r2 2 3751 0046 172,546.00 7254 0.7254 r3 3 0046 7254 333,684.00 3368 0.3368 r4 4 7254 3368 24,431,472.00 4314 0.4314 r5 5 3368 4314 14,529,552.00 5295 0.5295 r6 6 4314 5295 22,842,630.00 8426 0.8426 r7 7 5295 8426 44,615,670.00 6156 0.6156 r8 8 8426 6156 51,870,456.00 8704 0.8704 r9 9 6156 8704 53,581,824.00 5818 0.5818 r10 10 8704 5818 50,639,872.00 6398 0.6398 r11 11 5818 6398 37,223,564.00 2235 0.2235 r12 12 6398 2235 14,299,530.00 2995 0.2995 r13 13 2235 2995 6,693,825.00 6938 0.6938 r14 14 2995 6938 20,779,310.00 7793 0.7793 r15 15 6938 7793 54,067,834.00 0678 0.0678 r16 16 7793 0678 5,283,654.00 2836 0.2836 r17 17 0678 2836 1,922,808.00 9228 0.9228 r18 18 2836 9228 26,170,608.00 1706 0.1706 r19 19 9228 1706 15,742,968.00 7429 0.7429 r20 20 1706 7429 12,673,874.00 6738 0.6738 r21 21 7429 6738 50,056,602.00 0566 0.0566 r22 22 6738 0566 3,813,708.00 8137 0.8137 r23 23 0566 8137 4,605,542.00 6055 0.6055 r24 24 8137 6055 49,269,535.00 2695 0.2695 r25 25 6055 2695 16,318,225.00 3182 0.3182 r26 26 2695 3182 8,575,490.00 5754 0.5754 r27 27 3182 5754 18,309,228.00 3092 0.3092 r28 28 5754 3092 17,791,368.00 7913 0.7913 r29 29 3092 7913 24,466,996.00 4669 0.4669 r30 30 7913 4669 36,945,797.00 9457 0.9457 r31 31 4669 9457 44,154,733.00 1547 0.1547 r32 8 32 9457 1547 14,629,979.00 6299 0.6299 r33 33 1547 6299 9,744,553.00 7445 0.7445 r34 34 6299 7445 46,896,055.00 8960 0.8960 r35 35 7445 8960 66,707,200.00 7072 0.7072 r36 36 8960 7072 63,365,120.00 3651 0.3651 r37 37 7072 3651 25,819,872.00 8198 0.8198 r38 38 3651 8198 29,930,898.00 9308 0.9308 r39 39 8198 9308 76,306,984.00 3069 0.3069 r40 40 9308 3069 28,566,252.00 5662 0.5662 r41 41 3069 5662 17,376,678.00 3766 0.3766 r42 42 5662 3766 21,323,092.00 3230 0.3230 r43 43 3766 3230 12,164,180.00 1641 0.1641 r44 44 3230 1641 5,300,430.00 3004 0.3004 r45 45 1641 3004 4,929,564.00 9295 0.9295 r46 46 3004 9295 27,922,180.00 9221 0.9221 r47 47 9295 9221 85,709,195.00 7091 0.7091 r48 48 9221 7091 65,386,111.00 3861 0.3861 r49 49 7091 3861 27,378,351.00 3783 0.3783 r50 50 3861 3783 14,606,163.00 6061 0.6061 r51 9 Método de multiplicador constanteSimilar al anterior, pero ahora en vez de una segunda semilla, se utiliza una constante. A (constante) X Multiplicador de X Nuevas X r (pseudoaleatorio) 0 6965 9803 68,277,895 2778 0.2778 r1 1 6965 2778 19,348,770 3487 0.3487 r2 2 6965 3487 24,286,955 2869 0.2869 r3 3 6965 2869 19,982,585 9825 0.9825 r4 4 6965 9825 68,431,125 4311 0.4311 r5 5 6965 4311 30,026,115 0261 0.0261 r6 6 6965 0261 1,817,865 8178 0.8178 r7 7 6965 8178 56,959,770 9597 0.9597 r8 8 6965 9597 66,843,105 8431 0.8431 r9 9 6965 8431 58,721,915 7219 0.7219 r10 10 6965 7219 50,280,335 2803 0.2803 r11 11 6965 2803 19,522,895 5228 0.5228 r12 12 6965 5228 36,413,020 4130 0.4130 r13 13 6965 4130 28,765,450 7654 0.7654 r14 14 6965 7654 53,310,110 3101 0.3101 r15 15 6965 3101 21,598,465 5984 0.5984 r16 16 6965 5984 41,678,560 6785 0.6785 r17 17 6965 6785 47,257,525 2575 0.2575 r18 18 6965 2575 17,934,875 9348 0.9348 r19 19 6965 9348 65,108,820 1088 0.1088 r20 20 6965 1088 7,577,920 5779 0.5779 r21 21 6965 5779 40,250,735 2507 0.2507 r22 22 6965 2507 17,461,255 4612 0.4612 r23 23 6965 4612 32,122,580 1225 0.1225 r24 24 6965 1225 8,532,125 5321 0.5321 r25 25 6965 5321 37,060,765 0607 0.0607 r26 26 6965 0607 4,227,755 2277 0.2277 r27 27 6965 2277 15,859,305 8593 0.8593 r28 28 6965 8593 59,850,245 8502 0.8502 r29 29 6965 8502 59,216,430 2164 0.2164 r30 30 6965 2164 15,072,260 0722 0.0722 r31 31 6965 0722 5,028,730 0287 0.0287 r32 32 6965 0287 1,998,955 9989 0.9989 r33 10 33 6965 9989 69,573,385 5733 0.5733 r34 34 6965 5733 39,930,345 9303 0.9303 r35 35 6965 9303 64,795,395 7953 0.7953 r36 36 6965 7953 55,392,645 3926 0.3926 r37 37 6965 3926 27,344,590 3445 0.3445 r38 38 6965 3445 23,994,425 9944 0.9944 r39 39 6965 9944 69,259,960 2599 0.2599 r40 40 6965 2599 18,102,035 1020 0.1020 r41 41 6965 1020 7,104,300 1043 0.1043 r42 42 6965 1043 7,264,495 2644 0.2644 r43 43 6965 2644 18,415,460 4154 0.4154 r44 44 6965 4154 28,932,610 9326 0.9326 r45 45 6965 9326 64,955,590 9555 0.9555 r46 46 6965 9555 66,550,575 5505 0.5505 r47 47 6965 5505 38,342,325 3423 0.3423 r48 48 6965 3423 23,841,195 8411 0.8411 r49 49 6965 8411 58,582,615 5826 0.5826 r50 50 6965 5826 40,578,090 5780 0.5780 r51 11 Método congruencial mixto X A C M SubTotal Residuo r (pseudoaleatorio) 0 27 22 20 12 614 2 0.1818 1 2 22 20 12 64 4 0.3636 2 4 22 20 12 108 0 0.0000 3 0 22 20 12 20 8 0.7273 4 8 22 20 12 196 4 0.3636 5 4 22 20 12 108 0 0.0000 6 0 22 20 12 20 8 0.7273 7 8 22 20 12 196 4 0.3636 8 4 22 20 12 108 0 0.0000 9 0 22 20 12 20 8 0.7273 10 8 22 20 12 196 4 0.3636 11 4 22 20 12 108 0 0.0000 12 0 22 20 12 20 8 0.7273 13 8 22 20 12 196 4 0.3636 14 4 22 20 12 108 0 0.0000 15 0 22 20 12 20 8 0.7273 16 8 22 20 12 196 4 0.3636 17 4 22 20 12 108 0 0.0000 18 0 22 20 12 20 8 0.7273 19 8 22 20 12 196 4 0.3636 20 4 22 20 12 108 0 0.0000 21 0 22 20 12 20 8 0.7273 22 8 22 20 12 196 4 0.3636 23 4 22 20 12 108 0 0.0000 24 0 22 20 12 20 8 0.7273 12 25 8 22 20 12 196 4 0.3636 26 4 22 20 12 108 0 0.0000 27 0 22 20 12 20 8 0.7273 28 8 22 20 12 196 4 0.3636 29 4 22 20 12 108 0 0.0000 30 0 22 20 12 20 8 0.7273 31 8 22 20 12 196 4 0.3636 32 4 22 20 12 108 0 0.0000 33 0 22 20 12 20 8 0.7273 34 8 22 20 12 196 4 0.3636 35 4 22 20 12 108 0 0.0000 36 0 22 20 12 20 8 0.7273 37 8 22 20 12 196 4 0.3636 38 4 22 20 12 108 0 0.0000 39 0 22 20 12 20 8 0.7273 40 8 22 20 12 196 4 0.3636 41 4 22 20 12 108 0 0.0000 42 0 22 20 12 20 8 0.7273 43 8 22 20 12 196 4 0.3636 44 4 22 20 12 108 0 0.0000 45 0 22 20 12 20 8 0.7273 46 8 22 20 12 196 4 0.3636 47 4 22 20 12 108 0 0.0000 48 0 22 20 12 20 8 0.7273 49 8 22 20 12 196 4 0.3636 50 4 22 20 12 108 0 0.0000 13 Algoritmo congruencial multiplicativo X A M SubTotal Residuo r(pseudoaleatorio) 0 21 15 31 315 5 0.1667 1 5 15 31 75 13 0.4333 2 13 15 31 195 9 0.3000 3 9 15 31 135 11 0.3667 4 11 15 31 165 10 0.3333 5 10 15 31 150 26 0.8667 6 26 15 31 390 18 0.6000 7 18 15 31 270 22 0.7333 8 22 15 31 330 20 0.6667 9 20 15 31 300 21 0.7000 10 21 15 31 315 5 0.1667 11 5 15 31 75 13 0.4333 12 13 15 31 195 9 0.3000 13 9 15 31 135 11 0.3667 14 11 15 31 165 10 0.3333 15 10 15 31 150 26 0.8667 16 26 15 31 390 18 0.6000 17 18 15 31 270 22 0.7333 18 22 15 31 330 20 0.6667 19 20 15 31 300 21 0.7000 20 21 15 31 315 5 0.1667 21 5 15 31 75 13 0.4333 22 13 15 31 195 9 0.3000 23 9 15 31 135 11 0.3667 24 11 15 31 165 10 0.3333 25 10 15 31 150 26 0.8667 14 26 26 15 31 390 18 0.6000 27 18 15 31 270 22 0.7333 28 22 15 31 330 20 0.6667 29 20 15 31 300 21 0.7000 30 21 15 31 315 5 0.1667 31 5 15 31 75 13 0.4333 32 13 15 31 195 9 0.3000 33 9 15 31 135 11 0.3667 34 11 15 31 165 10 0.3333 35 10 15 31 150 26 0.8667 36 26 15 31 390 18 0.6000 37 18 15 31 270 22 0.7333 38 22 15 31 330 20 0.6667 39 20 15 31 300 21 0.7000 40 21 15 31 315 5 0.1667 41 5 15 31 75 13 0.4333 42 13 15 31 195 9 0.3000 43 9 15 31 135 11 0.3667 44 11 15 31 165 10 0.3333 45 10 15 31 150 26 0.8667 46 26 15 31 390 18 0.6000 47 18 15 31 270 22 0.7333 48 22 15 31 330 20 0.6667 49 20 15 31 300 21 0.7000 50 21 15 31 315 5 0.1667 15 Algoritmo congruencial aditivo Primeramente este algoritmo requiere una secuencia previa de n números enteros x1,x2, x3….xn para generar una nueva secuencia de números enteros que empiezan en xn+1, xn+2, xn+3… Su ecuación recursiva es: Xi= (Xi-1 + Xi-n)mod(m) i= n+1, n+2,n+3,…., N Los números ri se generan mediante la ecuación: ri= xi/(m-1) X1 X2 X3 X4 X5 M 65 89 98 3 69 100 X = Xs + X1 Residuo r(pseudoaleatorio) 0 134 34 0.3434 r1 1 123 23 0.2323 r2 2 121 21 0.2121 r3 3 24 24 0.2424 r4 4 93 93 0.9394 r5 5 127 27 0.2727 r6 6 50 50 0.5051 r7 7 71 71 0.7172 r8 8 95 95 0.9596 r9 9 188 88 0.8889 r10 10 115 15 0.1515 r11 11 65 65 0.6566 r12 12 136 36 0.3636 r13 13 131 31 0.3131 r14 14 119 19 0.1919 r15 15 34 34 0.3434 r16 16 99 99 1.0000 r17 16 17 135 35 0.3535 r18 18 66 66 0.6667 r19 19 85 85 0.8586 r20 20 119 19 0.1919 r21 21 118 18 0.1818 r22 22 53 53 0.5354 r23 23 119 19 0.1919 r24 24 104 4 0.0404 r25 25 23 23 0.2323 r26 26 41 41 0.4141 r27 27 94 94 0.9495 r28 28 113 13 0.1313 r29 29 17 17 0.1717 r30 30 40 40 0.4040 r31 31 81 81 0.8182 r32 32 175 75 0.7576 r33 33 88 88 0.8889 r34 34 105 5 0.0505 r35 35 45 45 0.4545 r36 36 126 26 0.2626 r37 37 101 1 0.0101 r38 38 89 89 0.8990 r39 39 94 94 0.9495 r40 40 139 39 0.3939 r41 41 65 65 0.6566 r42 42 66 66 0.6667 r43 43 155 55 0.5556 r44 44 149 49 0.4949 r45 45 88 88 0.8889 r46 46 153 53 0.5354 r47 47 119 19 0.1919 r48 48 74 74 0.7475 r49 49 123 23 0.2323 r50 50 111 11 0.1111 r51 17 Conclusión En general esta práctica fue medianamente difícil pero muy intuitiva y dinámica para el estudiante debido a que, se emplea el uso de la lógica y las habilidades matemáticas para poder determinar que tipos de valores se utilizan o que formulas se aplican para los métodos/algoritmos. Rúbrica de Evaluación Reporte de práctica Instituto Tecnológico Superior Progreso Alumno: Kevin Antonio Couoh Pérez Asignatura: Simulación Parcial: 1 Título del trabajo: Reporte de plantilla (Excel) Fecha de Elaboración: 23/02/2022 Valor Descripción 100 % a) Carátula o portada con datos importantes (Nombre del alumno, del docente, Asignatura, Carrera, Título de práctica). b) Índice: -Presenta listado el contenido completo del trabajo -Sigue una secuencia lógica -Muestra la paginación. c) Elabora un resumen: Describe con sus propias palabras en máximo 1 cuartilla los objetivos del trabajo, la metodología general, los resultados más relevantes y las conclusiones. La estructura después del resumenserá: 1) Introducción, 2) Desarrollo de la práctica, 3) Resultados y conclusiones. 4) Comentarios adicionales. d) Redacta los verbos en pasado. e) Recopila y ordena los datos obtenidos presentándolos en párrafos, cuadros o gráficos claramente identificados. f) Presenta conclusiones de acuerdo a los objetivos planteados, con redacción profesional. g) Ortografía excelente. 80 % Cumple 5 de 7 o más de manera incompleta. 60 % Cumple 4 de 7 o más de manera incompleta 40 % Cumple 3 de 7 de manera completa 20 % Cumple 3 de 7 o más pero de manera incompleta. VALOR DE LA EVIDENCIA: ____________ TOTAL DE LA EVIDENCIA (TOTAL RÚBRICA x VALOR DE LA EVIDENCIA): _________________
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