EME 3117 SİSTEM SİMÜLASYONU. Rassal Sayı ve Rassal Değer. Üretimi. Rassal Sayı Üretimi

Benzer belgeler
Rassal Değişken Üretimi

RASSAL SAYI ve RASSAL DEĞİŞ ĞİŞKEN. dd Her Ui nin beklenen değeri; Benzetimde rassallık k varsa, bir veya birden fazla dağı

IE 303T Sistem Benzetimi L E C T U R E 6 : R A S S A L R A K A M Ü R E T I M I

Rasgele Sayıların Özellikleri

EME 3105 SİSTEM SİMÜLASYONU. Sürekli Dağılımlar (2) Sürekli Rassal Değişkenlerin Modellemesinde Kullanılan Dağılımlar.

Rasgele Sayı Üretme. Rasgele Sayıların Özellikleri. İki önemli istaiksel özelliği var :

BMÜ-421 BENZETIM VE MODELLEME STOKASTİK ÜRETEÇLER. İlhan AYDIN

SIMÜLASYON DERS SORUMLUSU: DOÇ. DR. SAADETTIN ERHAN KESEN. Ders No:5 Rassal Değişken Üretimi

RASTGELE SAYI ÜRETİMİ VE UYGULANAN TESTLER HAZIRLAYAN: ÖZLEM AYDIN

EME 3117 SISTEM SIMÜLASYONU. Üçgensel Dağılım. Sürekli Düzgün Dağılım. Sürekli Rassal Değişkenlerin Modellemesinde Kullanılan Dağılımlar

EME 3117 SİSTEM SİMÜLASYONU. Üçgensel Dağılım. Sürekli Düzgün Dağılım. Sürekli Rassal Değişkenlerin Modellemesinde Kullanılan Dağılımlar

EME 3105 SİSTEM SİMÜLASYONU. Girdi Analizi Prosedürü. Dağılıma Uyum Testleri. Dağılıma Uyumun Kontrol Edilmesi. Girdi Analizi-II Ders 9

RASSAL SAYI ÜRETİLMESİ

EME Sistem Simülasyonu. Giriş. Olasılık Dağılımı. Rassal Degiskenler

SİMÜLASYON ÇEŞİTLERİ HAZIRLAYAN: ÖZLEM AYDIN

SÜREKLİ ŞANS DEĞİŞKENLERİ. Üstel Dağılım Normal Dağılım

1.58 arasındaki her bir değeri alabileceği için sürekli bir

WEIBULL DAĞILIMI WEIBULL DAĞILIMI ANADOLU ÜNİVERSİTESİ

SİSTEM SİMULASYONU FİNAL ÇALIŞMA SORULARI-I

BİYOİSTATİSTİK Bazı Olasılık Dağılışları Dr. Öğr. Üyesi Aslı SUNER KARAKÜLAH

13. Olasılık Dağılımlar

EME 3117 SİSTEM SIMÜLASYONU. Girdi Analizi. Özet İstatistikler ve Histogram (Minitab)(1) Örnek: Eczane İçin Servis Süreleri

İçindekiler. Ön Söz... xiii

Z = S n E(S n ) V ar(sn ) = S n nµ. S nn. n 1/2 n σ

3 KESİKLİ RASSAL DEĞİŞKENLER VE OLASILIK DAĞILIMLARI

RİSK ANALİZİ VE AKTÜERYAL MODELLEME

İstatistik ve Olasılık

RASSAL DEĞİŞKENLER VE OLASILIK DAĞILIMLARI. Yrd. Doç. Dr. Emre ATILGAN

BMÜ-421 Benzetim ve Modelleme Kesikli Olay Benzetimi. İlhan AYDIN

SÜREKLİ DÜZGÜN DAĞILIM

IE 303T Sistem Benzetimi DERS 4 : O L A S I L I K T E K R A R

2018 İKİNCİ SEVİYE AKTÜERLİK SINAVLARI RİSK ANALİZİ VE AKTÜERYAL MODELLEME 12 MAYIS 2018

istatistik El 10 1_ ve 2_ sorular a Ş3 gldakl bilgilere göre Al 4 Bl 6 cı 7 Dl 8 Al 5 B) 12 CL 27 D) 28 E) 35 2Q 10 BS 4200-A

BAZI ÖNEMLİ SÜREKLİ DEĞİŞKEN DAĞILIMLARI

İstatistik ve Olasılık

EME 3105 SISTEM SIMÜLASYONU

MONTE CARLO BENZETİMİ

MIT OpenCourseWare Ekonomide İstatistiksel Yöntemlere Giriş Bahar 2009

BMÜ-421 BENZETIM VE MODELLEME STOKASTİK ÜRETEÇLER. İlhan AYDIN

Appendix B: Olasılık ve Dağılım Teorisi

İstatistik I Ders Notları

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ. ENM 317 MÜHENDİSLİK İSTATİSTİĞİ İYİ UYUM TESTİ Prof.Dr. Nihal ERGİNEL

SÜREKLİ OLASILIK DAĞILIMI

2016 YILI AKTÜERLİK SINAVLARI: İSTATİSTİK OLASILIK

DERS 8 BELIRSIZ TALEP DURUMUNDA STOK KONTROL. Zamanlama Kararları. Bir Seferlik Karar

IE 303T Sistem Benzetimi

OLASILIK ve KURAMSAL DAĞILIMLAR

MIT OpenCourseWare Ekonomide İstatistiksel Yöntemlere Giriş Bahar 2009

EME Sistem Simülasyonu. Girdi Analizi Prosedürü. Olasılık Çizgesi. Dağılıma Uyumun Kontrol Edilmesi. Dağılıma İyi Uyum Testleri Ders 10

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ. ENM 317 Prof. Dr. Nihal ERGİNEL

İstatistik, genel olarak, rassal bir olayı (ya da deneyi) matematiksel olarak modellemek ve bu model yardımıyla, anakütlenin bilinmeyen karakteristik

Bekleme Hattı Teorisi

Herhangi bir rastgele değişken için kümülatif dağılım fonksiyonu/cumulative distribution function (KDF/CDF) şu şekilde tanımlanır.

Probability Density Function (PDF, Sürekli fonksiyon)

SÜREKLİ OLASILIK DAĞILIŞLARI

Veriye Dayalı Karar Verme (Bölüm 2) Can Akkan

DERS 8 BELİRSİZ TALEP DURUMUNDA STOK KONTROL. Zamanlama Kararları. Bir Seferlik Karar

MIT OpenCourseWare Ekonomide İstatistiksel Yöntemlere Giriş Bahar 2009

İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ...

İSTATİSTİK VE OLASILIK SORULARI

SİMULASYON MODELLEME VE ANALİZ. Giriş. Arena Ortamı. Simulasyon Dilleri HAFTA 2. Yrd.Doç.Dr.Beyazıt Ocaktan

İÇİNDEKİLER. BÖLÜM 1 Değişkenler ve Grafikler 1. BÖLÜM 2 Frekans Dağılımları 37

AKT201 Matematiksel İstatistik I Yrd. Doç. Dr. Könül Bayramoğlu Kavlak

MIT OpenCourseWare Ekonomide İstatistiksel Yöntemlere Giriş Bahar 2009

EME 3117 SİSTEM SİMULASYONU

Rasgele Sayılar (Random Numbers) NUPAMC-2012 Bitlis

MIT OpenCourseWare Ekonomide İstatistiksel Yöntemlere Giriş Bahar 2009

SÜREKLİ( CONTINUOUS) OLASILIK

YTÜ İktisat Bölümü EKONOMETRİ I Ders Notları

YTÜ İktisat Bölümü EKONOMETRİ I Ders Notları

Programlama Dilleri 1. Ders 3: Rastgele sayı üretimi ve uygulamaları

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Hatalar Bilgisi ve İstatistik Ders Kodu: Kredi: 3 / ECTS: 5

MIT OpenCourseWare Ekonomide İstatistiksel Yöntemlere Giriş Bahar 2009

EME 3105 SISTEM SIMÜLASYONU. Giriş. Arena Ortamı. Simulasyon Dilleri

9/28/2016 EME 3117 SİSTEM SİMÜLASYONU. Giriş. Tek Kanallı Kuyruk Sistemi. Kuyruk Sistemlerinin Simulasyonu. Simulasyon Örnekleri Ders 2

İSTATİSTİK I KAVRAMLARININ

Tesadüfi Değişken. w ( )

Rastlantı Değişkenleri

Verilerin Düzenlenmesi

Simülasyonda İstatiksel Modeller

9/22/2014 EME 3105 SİSTEM SİMÜLASYONU. Giriş. Tek Kanallı Kuyruk Sistemi. Kuyruk Sistemlerinin Simulasyonu. Simulasyon Örnekleri Ders 2

MIT OpenCourseWare Ekonomide İstatistiksel Yöntemlere Giriş Bahar 2009

ENM 316 BENZETİM ÖDEV SETİ

Ders 4: Rastgele Değişkenler ve Dağılımları

Örnek 4.1: Tablo 2 de verilen ham verilerin aritmetik ortalamasını hesaplayınız.

Dr. Mehmet AKSARAYLI

Sürekli Rastsal Değişkenler

Rastgele değişken nedir?

Ders 8: Verilerin Düzenlenmesi ve Analizi

GAZİ ÜNİVERSİTESİ, İ.İ.B.F, İSTATİSTİK VE OLASILIĞA GİRİŞ I, UYGULAMA SORULARI. Prof. Dr. Nezir KÖSE

Ki- Kare Testi ANADOLU ÜNİVERSİTESİ. ENM 317 MÜHENDİSLİK İSTATİSTİĞİ İYİ UYUM TESTİ Prof.Dr. Nihal ERGİNEL

RÜZGÂR TÜRBİNLERİNDE MİL MOMENTİ VE GÜÇ

Kesikli ġans DeğiĢkenleri Ġçin; Olasılık Dağılımları Beklenen Değer ve Varyans Olasılık Hesaplamaları

2. REGRESYON ANALİZİNİN TEMEL KAVRAMLARI Tanım

Rastgele Değişkenlerin Dağılımları. Mühendislikte İstatistik Yöntemler

CEVAP ANAHTARI. Tempo Testi D 2-B 3-A 4-A 5-C 6-B 7-B 8-C 9-B 10-D 11-C 12-D 13-C 14-C

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: END 2303

MIT OpenCourseWare Ekonomide İstatistiksel Yöntemlere Giriş Bahar 2009

IİSTATIİSTIİK. Mustafa Sezer PEHLI VAN

Transkript:

..4 EME 7 Rassal Sayı ve Rassal Değer Üretimi SİSTEM SİMÜLASYONU Rassal Sayı ve Rassal Değer Üretimi Ders Girdi Analizi bölümünde gözlemlerden elde edilen verilere en uygun dağılımı uydurmuştuk. Bu günkü derste bu dağılımlardan simulasyonda kullanmak için nasıl rassal değişken üretileceği üzerinde durulacaktır. Örneğin bir eczaneye müşteri gelişleri arasında geçen sürenin dağılımı Arena da EXPO( dk.) olarak belirlenmiş olsun. Bu dağılımdan simulasyonda kullanacağımız gelişler arası süreler nasıl üretilebilir? Rassal Sayı ve Rassal Değer Üretimi Rassal Sayı Üretimi 4 Herhangi bir dağılımdan rassal bir değişken üretebilmek için U(,) rassal değişkenleri gereklidir. Rassal sayılar, birbirinden bağımsız ve görülme olasılıkları eşit olan sayıların oluşturduğu dizilerdir. Bu sayı dizileri eşit olasılık gereği, Düzgün (Uniform) olasılık dağılımı gösterir. Bir simulasyonda kullanılan rassal sayılar, gerçekte rassal değildir! Tanım: Bir sözde rassal sayılar dizisi U(i), gerçek rassal sayılar dizisi U(,) deki bazı ilgili istatistiksel özelliklere sahip deterministik sayılar dizisidir.

..4 Rassal Sayıların Dağılımı Rassal Sayıların Özellikleri 6 Düzgün ve bağımsızlık özelliğinin iki sonucu; )(,) aralığı, eşit uzunlukta k sınıfa bölünürse, N; gözlemlerin toplam sayısı olmak üzere, her aralıktaki gözlemlerin beklenen değeri: B = N k ) Bir aralıkta bir değerin gözlemlenme olasılığı, elde edilen bir önceki değerden bağımsızdır. Rassal Sayı Üreteçlerinde İstenen Özellikler ) Orta Kare Yöntemi 7 8 Bu yöntemde i) (m) basamaklı ve genellikle tek olan bir sayı başlangıç değeri (seed) olarak alınır. ii) Bu sayının karesi alınarak bulunan sayının ortasındaki m kadar basamaklı sayı alınır. iii)alınan bu sayı rassal sayı olarak kaydedilir. iv)istenen sayıda rassal sayı elde edene dek tekrar edilir. ii, iii, iv

..4 Örnek Dezavantajları 9 X X... ( ) X ( ) X = 5497 (Seed) = 5497 = 79 ise = 7 U =.7 X = 7 = 4789 ise = 789 U =.789 )İlk sayı ve dizinin uzunluğu arasındaki periyodu önceden bilmek mümkün değildir. Çogu kez peryot kısadır. )Elde edien sayılar rassal olmayabilir. Yani dizide dejenerasyon (bozulma) söz konusu olabilir. ) Doğrusal Eşlik Üreteci (Linear Congruential Generator) Tanım: Bir LCG aşağıda verilen tekrarlanan ilişkiye göre belirlenen ve m- arasındaki ( R, R, ) tam sayılar dizisi tanımlar: ( ) R : dizinin başlangıc değeri a : sabit çarpan katsayısı c : artış miktarı m :modulus Ri + = ari + c mod m i =,,,... ( m, a, c, R ) tamsayı ve a >, c ³, > R i m - U i = R i m m, m > a, m > c m > R, LCG Örnek ( m = 8, a = 5, c =, R = 5) parametreli Doğrusal Eşlik Üreteç (LCG) düsünün. Tanımlanan diziden ilk 9 R i ve U i değerlerini hesaplayın. Mod operatorü: ê y ú z = y mod m Û z = y - mê ú ë mû ëx û, en büyük tamsayı x ê7 ú Örneğin, z = 7 mod Û z = 7 - ê = 7-5 = ú. ë û

..4 Çözüm R i+ = ( ar i + c)mod m i =,,, ( m= 8,a = 5,c =, R = 5) 4 Rassal Sayı Dizileri Rassal sayıların U i =R i /m olduğuna dikkat edin. Sayıların çevrim dizilerinde tekrarlanıp tekrarlanmadığına dikkat edin. Uzun cevrim periyoduna sahip a, m ve c belirlenmesi amaçlanır. R = (5R + ) mod8 = 6mod8 = U 4 5 6 7 8 9 R = (5R + ) mod8 = mod8 = U R = (5R R = 6 U + ) mod8 = 6mod8 = U R = (5R + ) mod8 = mod8 = U 5 R = 7 U 6 R = 4 U 7 R = 5 U 8 R = U 9 =.75 =.875 =.5 =.65 =.5 4 =.5 =.75 =. =.5 Örneğin R = gibi bir çekirdek (seed), bir rassal dizisinde başlangıç yerini tanımlar. Rassal sayı dizisi, farklı çekirdeklerle tanımlanan dizileri gösterir. Farklı görevlerde bağımsız rassal sayıları kullanabilmek için çevrimi ayrı dizilere bölmek isteriz. R 6 = 7 R 7 = 4 R 5 = 6 R = 5 = R 8 R 4 = R = R = R = Rassal Sayılar Tablosu Rassal Sayı Üreteçlerinin Testleri 5 6 Kolmogorov-Smirnov Testi Ki-Kare Testi Bagimsizlik testleri Koşu (run) testi Otokorlasyon (Autocorrelation) testi Poker testi 4

..4 Rassal Değer Üretimi Dağılımlardan Örneklem Alınması AMAÇ: Bir simulasyon modelinde girdi olarak kullanılmak üzere belirli bir dağılımdan örneklem üretilmesi Yaygın olarak kullanılan rassal değer üretim yöntemlerinin öğrenilmesi Ters dönüşüm tekniği Kabul-ret tekniği Tahmin edilemeyen yada belirsiz faaliyetlerin modellenmesinde istatistiksel dağılımlar kullanılır. Gerçek yaşam problemlerindeki gelişler arası süre, servis süreleri, talep vb. değişkenler genellikle tahmin edilemezdir. Bu tür değişkenler, belli bir istatistiksel dağılıma sahip rassal değişkenler olarak modellenebilir. Rassal Değer Üretme Teknikleri Rassal değer üretme tekniklerinin tümü [,] aralığında Düzgün dağılmış rassal sayıların elimizde mevcut olduğunu varsayar. Her bir R i rassal sayı için: Ters Dönüşüm Tekniği Üstel, Düzgün, Weibull ve deneysel sürekli dağılımların yanı sıra bir çok kesikli dağılımdan örneklem almaya uygun bir yöntemdir. Hesaplama yönünden basit ve direk bir yöntem olmasına karşın, her zaman etkin değildir. 5

..4 Ters Dönüsüm Tekniği (Devam) Tekniğin temel mantığı: r = F(x) birikimli dağılım fonksiyonu için [,] düzgün dağılımından r rassal sayısını üret x i hesapla. x = F - (r) r F(x) r = F(x) Deneysel Kesikli Dağılım x i 4 f ( x i ).4... F ( x i ).4.7.9. ì ï ï.4 F( x) = í.7 ï.9 ï ïî if x < if x < if x < if x < 4 if 4 x x x Deneysel Kesikli Dağılım (Devam) Uygulamalar Eğer R i aralıktaysa R i.4.4 < R i.7.7 < R i.9.9 < R i. 4 X i [a,b] aralığında Düzgün Değer Üretimi Üstel Değer Üretimi Kesikli Ters Dönüşüm Algoritması Üret r i = uniform(,) for i= to n If r i F(x i ) then return x i Loop 4 6

..4 [a,b] Aralığında Düzgün Değer Üretimi [a,b] Aralığında Düzgün Değer Üretimi (Devam) Düzgün dağılmış X rassal değişkenine ait f(x) olasılık yoğunluk fonksiyonu aşağıda verilmiştir. ì ï a x b f(x) = íb - a î ï Aksi Halde X rassal değişkeninin Birikimli Dağılım Fonksiyonu F(x), Olasılık Yoğunluk Fonksiyonu f(x) in integrali alınarak bulunur. F(x) = ò ì x < a ï x - a f(x)dx = í a x b ïb - a îï x > b f(x): Olasılık Yoğunluk Fonksiyonu (Probability density function, pdf): F(x): Birikimli (Olasılık) Dağılım Fonksiyonu (Cumulative density function, cdf) [a,b] Aralığında Düzgün Değer Üretimi (Devam) Düzgün dağılımdan değerler üretmede ters dönüşüm metodunu kullanmak için F x (x) = R alınır ve x aşağıdaki gibi çözülür: x - a = = = - + b - a Artık, [a,b] aralığında Düzgün rassal değer üretebiliriz: [,] aralığında Düzgün R üret x = a + R (b -a) - R ise x F ( x) ( b a) R a 7 8 Üstel Dağılım ì f (x) = le-lx x ³ í î A ksi Halde ì F(x) = í x< î- e -lx x E[X] = l l = E[X] 7

..4 9 Üstel Dağılım (Devam) - İstenilen X rassal değişkeni için kümülatif yoğunluk fonksiyonu hesaplanır. Üstel Dağılım (Devam) Üstel Dağılım (Devam) Üstel Dağılım (Devam) 8

..4 Üstel Dağılım (Devam) Rassal Normal Değer Üretme (,5<Rassal Sayı<) r = F(x) birikimli dağılım fonksiyonu için [,] düzgün dağılımından r rassal sayısını üret x i hesapla. F(x) =,99 s = Örnegin m=5,s = parametreli Normal Dagilimdan rassal deger uretelim. R=.99 olsun. m = 5 x z= x - m s x = m + zs F(z) =,99 z Rassal Normal Değer Üretme (,5<Rassal Sayı<) Rassal Normal Değer Üretme (<Rassal Sayı<,5) P( Z,4 ) =,99 z=,4 f(z) Üretilen rassal sayının.5 ten küçük olması normal dağılımdan üretilecek değerin ortalamadan küçük olduğunu gösterir. z x = m + zs = 5 +,4. s = Örnegin m=5,s = parametreli Normal Dagılımdan rassal deger uretelim. R=.5 olsun. = 9 F(x) = RS =,5 x m = 5 z= x - m s s = F(z) = RS =,5 x = m - zs -z 9

..4 Rassal Normal Değer Üretme (<Rassal Sayı<,5) Rassal Normal Değer Üretme (<Rassal Sayı<,5) P( Z.9) =,65 P(Z -.9) =,5 f(z) s = s = z =,9 z x = m - zs -z z z = 5 -,9. =, P(Z < -z) = P(Z > z) =,5 P(Z < z) = -,5 =,65, 5