Bibm@th

Forum de mathématiques - Bibm@th.net

Bienvenue dans les forums du site BibM@th, des forums où on dit Bonjour (Bonsoir), Merci, S'il vous plaît...

Vous n'êtes pas identifié(e).

#26 Re : Entraide (supérieur) » Comment réaliser une simulation de prévision avec une loi Normale ? » 10-12-2010 16:39:27

freddy a écrit :

on dispose d'un théorème puissant en statistique mathématique qui énonce que la composition d'une va uniforme par l'inverse de la Fonction de répartition d'une loi connue (par exemple la loi normale) permet de générer un va normalement distribuée.

Formellement, on a [tex]y = \Phi^{-1}(u)[/tex] avec u qui suit une loi uniforme sur le segment [0,1].

Bonjour freddy,

C'est que ça m'a l'air intéressant... Tu pourrais me donner le p'tit nom de ce théorème ? Histoire de m'aider à combler mes lacunes en statistiques mathématiques, mon futur employeur t'en saura gré ;o)

Thomas.

#27 Re : Entraide (supérieur) » Comment réaliser une simulation de prévision avec une loi Normale ? » 10-12-2010 14:12:52

Bonjour Jimy,

Je suppose que ton problème entre dans le cadre des simulations du type Monte-Carlo (ou méthode de propagation des distributions), selon la définition du "Bureau International des Poids et Mesures" dans le rapport librement téléchargeable ici.

En gros, tu as une variable aléatoire (VA) x en input. Tu cherches à étudier la variable y en output selon une fonction f telle [tex]y=f(x)[/tex]

Pour pouvoir faire cela, il faut que tu connaisses la distribution de ta variable x. Si x suit la loi normale d'espérance mathématique [tex]\mu[/tex] et de variance [tex]\sigma^2[/tex], alors il faut que tu génères n réalisations [tex]x_i[/tex] de la VA x selon cette loi normale.

Pour chacune de ces réalisations, tu calcules [tex]y_i=f(x_i)[/tex]
Cela fait, tu disposes de n réalisations ou simulations de la variable y en output.
Tu peux alors l'étudier à ta guise, mais attention !!!

Si ta fonction f n'est pas linéaire, alors que x suive une loi normale n'implique pas forcément que y suive aussi une loi normale. Et si y ne suit pas la loi normale, un calcul d'espérance mathématique, de variance ou d'écart-type peut se compliquer horriblement...

Bon courage,
Thomas.

#28 Re : Café mathématique » Les fonctions r¨¦ciproques s'invitent » 17-11-2010 10:50:04

Bonjour,

Je ne suis malheureusement pas très doué en mathématiques, mais je me permets d'émettre quelques réserves.

Par exemple la fonction [tex]f(x)=x^2[/tex] qui est définie de [tex]\mathbb{R}[/tex] dans [tex]\mathbb{R}_+[/tex]. Cette fonction ainsi définie n'est pas bijective. 4 a deux antécédents, 2 et -2.

Je dirais que si f est une fonction bijective définie de l'intervalle A vers l'intervalle B, alors il existe une fonction g définie de B vers A telle que :
[tex]\forall x\in A,\;(g o f)(x)=x[/tex]

Cela étant, je répète que je ne suis pas une lumière en ce domaine...
Thomas.

#29 Re : Entraide (supérieur) » PROGRAMMATION linéaire » 11-11-2010 09:36:37

Bonjour,

Même si je ne sais pas ce que sont les cash flows" ni les "ert", je vais tenter de te donner une piste.
Tu tapes sur Google "programmation linéaire" ou "méthode du simplexe", voire si tu as le coeur bien accroché "optimisation en norme L1".

Dans les cas des deux premiers, tu vas tomber sur de nombreux exemples similaires au tien qui décrivent assez bien ce que sont les contraintes et la fonction objectif.

Bon courage,

Thomas.

#30 Re : Entraide (supérieur) » Calcul Intégral » 01-11-2010 11:30:54

Bonjour,

Je ne sais pas si ça peut aider... J'me lance...

Alors si on pose [tex]f\left(x\right)=x-\mathrm{tanh}^{-1}\left(x\right)[/tex] (arctangente hyperbolique)
on obtient :
[tex]\frac{x^2}{x^2-1}=f'\left(x\right)[/tex]

Du coup il y a la possibilité d'utiliser l'intégration par parties :
[tex]I=\int_0^1 \frac{x^2\ln x}{x^2-1}\, dx=\int_0^1 f'\left(x\right)\cdot\ln x\, dx=\left[f\left(x\right)\cdot\ln x\right]_0^1-1+\int_0^1\frac{\mathrm{tanh}^{-1}x}{x}\, dx[/tex]

Je suppose qu'en exprimant la fonction d'argument de la tangente hyperbolique sous sa forme logarithmique, il y a moyen de ramener l'intégrale restante vers quelque chose qui ressemble à :
[tex]\int \frac{\ln x}{x}\, dx[/tex]

Bon courage en tout cas...
Thomas.

#31 Re : Entraide (supérieur) » Calcul de probabilité » 28-10-2010 16:48:36

Merci Freddy,

Pour info, ce sont les 3 sigma qui m'importent... Je voulais juste vérifier si le résultat final de mes simulations étaient dans les tolérances spécifiées à 3 sigma. C'est ballot, j'obtiens 98.2%... Bah mes patrons s'en contenteront bien.

J'espère que cette approximation ne sera pas responsable d'une catastrophe nucléaire (je bosse au CERN) ;o)

Merci encore,
Thomas.

#32 Entraide (supérieur) » Calcul de probabilité » 28-10-2010 15:10:21

marin marais
Réponses : 2

Bonjour à tous et à toutes.

J'aurais besoin de votre aide pour vérifier si mon calcul ci-dessous est juste.

Je cherche à calculer la probabilité qu'un couple de variables aléatoires réelles, gaussiennes, indépendantes, centrées et de même écart-type [tex]\sigma[/tex] appartienne au disque de centre zéro et de rayon [tex]k\sigma[/tex].

Voici l'espression de leur densité de probabilité en dimension 2 :
[tex]\varphi\left(x,y\right)=\frac{1}{2\pi\sigma^2}\mathrm{e}^{-\frac{1}{2\sigma^2}\left(x^2+y^2\right)}[/tex]

La probabilité élémentaire dP que le couple (x,y) appartienne à la surface élémentaire dx.dy est :
[tex]dP=\varphi\left(x,y\right)\, dx\, dy[/tex]

Pour résoudre l'intégrale selon un disque, je passe en coordonnées polaires r et [tex]\theta[/tex].
On a :
o   [tex]r^2=x^2+y^2[/tex]
o   [tex]dx\, dy=r\, d\theta\, dr[/tex]

Du coup la probabilité que mon couple soit dans le disque de rayon [tex]k\sigma[/tex] est donnée par :
[tex]\begin{array}{ll}
        P & = \displaystyle{\int_0^{k\sigma}\int_0^{2\pi}\frac{r}{2\pi\sigma^2}\mathrm{e}^{-\frac{r^2}{2\sigma^2}}\, d\theta\, dr} \\
          &  \\
          & = \displaystyle{\int_0^{k\sigma}\frac{r}{\sigma^2}\mathrm{e}^{-\frac{r^2}{2\sigma^2}}\, dr} \\
          &  \\
          & = \displaystyle{1-\mathrm{e}^{-\frac{k^2}{2}}}
    \end{array}[/tex]

Pour [tex]k=3[/tex], j'obtiens [tex]P=98.9\%[/tex]

Est-ce que ça vous paraît juste ???

Comme je suis en phase terminale de rédaction de thèse, j'ai plus trop le temps de lire des livres de stat...

Merci,
Thomas.

#33 Re : Entraide (collège-lycée) » Factorisation [Résolu] » 26-08-2010 10:45:03

Bonjour,

Bien sur que ce n'est pas juste. Tu factorises avec valeurs approchées.
Ton discriminant est 29.
Les deux racines sont :
[tex]
\left\{\begin{array}{lllll}
x_1 & = & \displaystyle{\frac{3-\sqrt{29}}{2}} & \thickapprox & -1.2 \\
x_2 & = & \displaystyle{\frac{3+\sqrt{29}}{2}} & \thickapprox & 4.2
\end{array}\right.
[/tex]

Ta factorisation devient :
[tex]
x^2-3x-5=\left(x-\frac{3-\sqrt{29}}{2}\right)\cdot\left(x-\frac{3+\sqrt{29}}{2}\right)
[/tex]

A+,
Thomas.

#34 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » un gentil mari » 25-08-2010 15:23:02

Bonjour !

Ce problème ressemble à ceux qu'on rencontre en programmation linéaire... Dès que j'ai un peu de temps, je tenterai la méthode du simplexe. D'après ce que j'ai pu lire dans les posts précédents, ça a l'air d'être proche de la méthode de Bellman que je ne connais pas.

A+,
Thomas.

#35 Re : Entraide (supérieur) » Simulation de variables normales corrélées » 19-08-2010 22:57:33

Bonsoir et merci,

En fait, la fonction existe sur MatLab... Je viens de la trouver à force de chercher sur le ouèb (l'aide en ligne de ce logiciel est très bien faite, quand le nom de la fonction est connu, sans ça...). Il s'agit de la fonction "mvnrnd". En input, il faut le vecteur des espérances mathématiques des n variables, la matrice de variance-covariance et le nombre de simulations.

Il eût été plus simple que je pose la question sur un forum MatLab. Tu as raison, Yoshi. Cependant, je remercie Freddy pour son invitation à la réflexion sur les variables corrélées. J'avais commencé à écrire un algorithme selon le même principe que ce que tu écris, Freddy, quand j'ai trouvé la fonction existante. Mais ce n'est pas du temps perdu. L'emploi d'une fonction toute prête peut s'avérer pernicieux s'il ne s'accompagne pas de la compréhension du principe sous-jacent.

J'en veux pour exemple l'enseignement que j'ai reçu, orienté ingénieur. En tant que géomètre, j'ai appris à utiliser les yeux fermés les compensations par moindres carrés, sans jamais réfléchir à la signification de la matrice de variance-covariance des paramètres qui intervient dans le calcul. Je n'aurais pas été amené à faire des simulations au cours de mon doctorat, je ne me serais sans doute jamais posé la question de ce qui lie, qualitativement et quantitativement des variables corrélées, ni de savoir quels sont les outils à disposition pour exploiter cette relation.

C'est aujourd'hui que je commence à entrevoir l'intérêt de ce que j'ai "avalé" en prépa... Mieux vaut tard que jamais... Je suis heureux d'avoir trouvé ce cours en ligne. Je crois que ça va bien m'aider à progresser.

Merci encore et bonne nuit.
Thomas.

#36 Entraide (supérieur) » Simulation de variables normales corrélées » 19-08-2010 14:58:15

marin marais
Réponses : 10

Bonjour à tous et à toutes,

Dans le cadre de simulations de Monte-Carlo, je dois générer avec MatLab p valeurs de n variables gaussiennes corrélées xi, pour i allant de 1 à n.
Je connais les espérances mathématiques de mes n variables ainsi que la matrice de variance-covariance entre ces n variables.

En général, je trouve des descriptions de la méthode à appliquer pour générer deux variables corrélées... Mais pour n variables, je n'arrive pas à trouver des infos, si ce n'est une allusion dans le cours suivant. Ce cours (très bien fait cela étant) parle d'un programme en FORTRAN, mais sans autres descriptions.

Si quelqu'un a un tuyau à me donner, ce serait formidable.

Merci !
Cordialement,
Thomas.

#37 Café mathématique » Super calculateur » 29-07-2010 13:46:41

marin marais
Réponses : 0

Bonjour à tous et à toutes,

Pour les amateurs de calcul mental (et oui, surprise), voici l'histoire de Wim Klein qui était l'homme du CERN qui calculait plus vite que les ordinateurs. Je suis trop jeune pour l'avoir connu, néanmoins ses shows à l'auditorium principal du CERN sont restés dans la légende de l'organisation :

http://www.youtube.com/watch?v=urFiv_PQ2FQ

C'est un peu un clin d'oeil pour se souvenir que la vie des scientifiques était bien différente quand les moyens de calculs étaient limités... Et ce n'est pas si vieux...

Amicalement,
Thomas.

#38 Re : Entraide (supérieur) » Qualité du générateur de variables pseudo-aléatoire de MatLab » 25-07-2010 13:47:35

Décidémment, j'aurais dû chercher un peu mieux avant de poster...
J'ai pu lire ce post très intéressant. J'ai donc cherché quel algorithme MatLab utilise pour générer ses variables pseudo-aléatoire.

Si j'en crois la page d'aide en ligne de ce logiciel, et si mon anglais ne m'induit pas en erreur, il semble que par défaut, MatLab se sert de l'algorithme de Mersenne-Twister.
http://www.mathworks.com/access/helpdes … .list.html

Il semble que ce soit un générateur largement satisfaisant par rapport à la taille de mes vecteurs aléatoires pour mes simulations (100000*300).

Une bonne chose de faite ! Me voila rassuré !
Merci aux posteurs du passé !

Thomas.

#39 Entraide (supérieur) » Qualité du générateur de variables pseudo-aléatoire de MatLab » 25-07-2010 13:23:16

marin marais
Réponses : 2

Bonjour à tous et à toutes,

Je suis en train de terminer mon doctorat et il me manque une référence que je n'arrive pas à trouver.
C'est un peu comme s'asseoir sur une chaise avec une punaise sur le dessus. Comme je ne suis pas fakir, ça ne m'apporte pas beaucoup de satisfaction, alors je fais appel à vos connaissances.Voici mon problème.

Ma thèse porte sur l'alignement d'un projet d'accélérateur de particules du CERN. En plus d'une démonstration expérimentale, j'ai bati un modèle théorique basé sur la méthode Monte-Carlo de propagation des distributions, et ce, en me servant de MatLab.Mon modèle repose donc sur la qualité des variables pseudo-aléatoire de MatLab. J'ai beau chercher sur l'internet ou à la bibliothèque du CERN, je ne trouve pas de document me justifiant cela. N'étant pas statisticien, je suppose que je ne cherche pas au bon endroit.

Quelqu'un aurait-il une piste à me fournir ? En récompense, il aura droit à mes remerciements dans ma thèse (je ne peux guère offrir mieux) ;o)

Voili voilou.
Merci d'avance !

Thomas.

Pied de page des forums