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python之使用 Box-Muller 方法从正态分布生成值

2025年05月04日17insus

我正在编写一个小函数来使用 Box-Muller 方法从正态分布生成值,但我得到的是负值。

这是我的源代码

import random 
 
def generate_normal(mu, sigma): 
    u = random.random() 
    v = random.random() 
 
    z1 = sqrt(-2 * log(u)) * sin(2 * pi * v) 
    z2 = sqrt(-2 * log(u)) * cos(2 * pi * v) 
 
    x1 = mu + z1 * sigma 
    x2 = mu + z2 * sigma 
 
    return x2 

我错过了什么?我在 x1 和 x2 中都得到了负值。例如:

mu: 400 
sigma: 150 
u: 7.27333176449e-05 
v: 0.642384573173 
z1: -3.40497345242 
x1: -110.746017863 

和:

x2: -9.79324023117 

请您参考如下方法:

单位normal distribution以零为中心,两侧有小尾部到正负无穷大。 99.7% of your values会在三个标准差以内,其他 0.3% 不会。

在此示例中,平均值为 400,标准差为 150,99.7% 的值将落在平均值的三个标准差范围内 - 区间 [-50,850],其中包括负数。因此,立即期待负数。

至于其他 0.3% 的值,请记住这是您数字的 3/1000 - 一点也不罕见。

如果您想要具有有限支持的“钟形曲线”分布,请尝试 beta distribution .

最后,除非这是一个学术练习,否则没有必要推出你自己的等同于 numpy.random.normal() 的东西。 .