实验数据处理方法.ppt

关于实验数据处理方法蒙特卡罗方法

(MonteCarlosimulation)引言(introduction)均匀随机数的产生(Randomnumbergeneration)任意分布的随机变量的抽样MonteCarlo积分法常用MonteCarlo模拟软件的使用第2页,共11页，2024年2月25日，星期天实验数据处理方法

第二部分：MonteCarlo模拟第六章引言（Introduction)第3页,共11页，2024年2月25日，星期天第六章引言

(Introduction)MonteCarlo方法：亦称统计模拟方法，statisticalsimulationmethod?利用随机数进行数值模拟的方法MonteCarlo名字的由来：是由Metropolis在二次世界大战期间提出的：Manhattan计划，研究与原子弹有关的中子输运过程；MonteCarlo是摩纳哥（monaco)的首都，该城以赌博闻名NicholasMetropolis(1915-1999)Monte-Carlo,Monaco第4页,共11页，2024年2月25日，星期天第六章引言

(Introduction)MonteCarlo模拟的应用：自然现象的模拟：宇宙射线在地球大气中的传输过程；高能物理实验中的核相互作用过程；实验探测器的模拟数值分析：利用MonteCarlo方法求积分第5页,共11页，2024年2月25日，星期天MonteCarlo模拟在物理研究中的作用第六章引言

(Introduction)第6页,共11页，2024年2月25日，星期天第六章引言

(Introduction)MonteCarlo模拟的步骤：根据欲研究的物理系统的性质，建立能够描述该系统特性的理论模型，导出该模型的某些特征量的概率密度函数；从概率密度函数出发进行随机抽样，得到特征量的一些模拟结果；对模拟结果进行分析总结，预言物理系统的某些特性。第7页,共11页，2024年2月25日，星期天注意以下两点：MonteCarlo方法与数值解法的不同:MonteCarlo方法利用随机抽样的方法来求解物理问题;数值解法:从一个物理系统的数学模型出发,通过求解一系列的微分方程来的导出系统的未知状态;MonteCarlo方法并非只能用来解决包含随机的过程的问题:许多利用MonteCarlo方法进行求解的问题中并不包含随机过程例如:用MonteCarlo方法计算定积分.对这样的问题可将其转换成相关的随机过程,然后用MonteCarlo方法进行求解第六章引言

(Introduction)第8页,共11页，2024年2月25日，星期天第六章引言

(Introduction)MonteCarlo算法的主要组成部分概率密度函数(pdf)—必须给出描述一个物理系统的一组概率密度函数;随机数产生器—能够产生在区间[0,1]上均匀分布的随机数抽样规则—如何从在区间[0,1]上均匀分布的随机数出发,随机抽取服从给定的pdf的随机变量;模拟结果记录—记录一些感兴趣的量的模拟结果误差估计—必须确定统计误差（或方差）随模拟次数以及其它一些量的变化；减少方差的技术—利用该技术可减少模拟过程中计算的次数；并行和矢量化—可以在先进的并行计算机上运行的有效算法第9页,共11页，2024年2月25日，星期天第六章引言

(Introduction)MonteCarlo方法简史简单地介绍一下MonteCarlo方法的发展历史1、Buffon投针实验：1768年，法国数学家ComtedeBuffon利用投针实验估计?的值dL第10页,共11页，2024年2月25日，星期天感谢大家观看第11页,共11页，2024年2月25日，星期天