Gerando números aleatórios com distribuição uniforme em Python

Este artigo destaca a distribuição uniforme e a maneira como geramos números aleatórios com a ajuda de distribuição uniforme no Python. A distribuição uniforme é o conceito de estatística usada para a distribuição contínua de probabilidade de um modelo simples em situações em que os resultados da probabilidade têm uma probabilidade de ser qualquer valor no intervalo que é dado pelo usuário. Python lida com isso facilmente com a ajuda do módulo Numpy Library "Random". Aqui, demonstraremos tudo relacionado à geração de números com a ajuda de exemplos adequados e códigos de referência.

Números aleatórios com distribuição uniforme

Uma sequência de números com uma distribuição uniforme é aquela em que cada número tem uma chance igual de ser selecionado. Esses números são frequentemente usados ​​em simulações, modelagem estatística e outras aplicações em que é necessária uma distribuição uniforme de números. Use o aleatório.uniform () função do pacote aleatório do Python para obter números aleatórios com uma distribuição uniforme. A função aceita dois parâmetros, A e B que definem o alcance da distribuição e retorna um número aleatório de ponto flutuante.

Importar módulo aleatório

Em Python, usamos o módulo "aleatório" da biblioteca Numpy. Para produzir números aleatórios de uma distribuição uniforme, use este módulo. Agora, discutiremos o procedimento para gerar números aleatórios. Primeiro, abra uma ferramenta Python como Pyharm, Spyder ou Júpiter Notebook e crie um projeto onde possamos importar bibliotecas Python e executar distribuição uniforme. O código para importar o módulo aleatório é dado abaixo.

importar aleatório

Você também pode escrever isso como:

importar aleatório como RDM
ou
importar aleatório como rd

Ou qualquer forma curta que você queira dar.

O Mersenne Twister serve como o gerador principal no módulo "aleatório". Ele gera flutuações de precisão com 53 bits.

Sintaxe do módulo aleatório

Depois de importar o módulo 'aleatório' com sucesso em um aplicativo Python, discutiremos a sintaxe do módulo aleatório para encontrar uma distribuição uniforme. A sintaxe deste módulo é:

NP. aleatório. uniforme (a, b, size = nenhum)

Para gerar números aleatórios, o aleatório.Método uniforme () é usado. Lembre -se, os números aleatórios são gerados a partir da distribuição uniforme. Ao nos referir à biblioteca Numpy, usamos o alias "NP" para a biblioteca Numpy. Este método leva três parâmetros como A, B e Tamanho.

O argumento "A" exibe um intervalo baixo, o argumento "B" exibe um intervalo alto e o argumento "tamanho" exibe números aleatórios com base no tamanho especificado.

Exemplo 1:
Aqui, vamos dar um exemplo simples e linear, no qual apenas levaremos o limite inferior e o limite superior. O código de referência é fornecido.

importar numpy
importar aleatório
random_number = numpy.aleatório.uniforme (1.2, 4.3)
uniform_distrib = print ("O número aleatório da distribuição uniforme é:", random_number)

Neste exemplo, importamos uma biblioteca Numpy e depois importamos um módulo aleatório através do qual podemos gerar números aleatórios. Ambas as bibliotecas (Numpy e aleatórias) são muito cruciais para executar os códigos de amostra mencionados neste artigo.

Depois disso, chamamos um método uniforme. Esta função é definida principalmente no módulo aleatório. Aqui, pegamos um intervalo entre “1.2 ”'e“ 4.Valores de 3 ”e geraram um número aleatório entre esses intervalos. O método uniforme retorna um valor e armazenamos esse valor na variável 'random_number'. Depois disso, queríamos exibir essa variável 'random_number' para o console. Então, passamos essa variável em uma declaração de impressão. Por fim, atribuímos um valor de declaração de impressão à variável 'uniform_distrib'.

Ao executar o código, o resultado é mostrado no console. O resultado em forma textual é apresentado abaixo:

O número aleatório de uma distribuição uniforme é: 2.0215816312995187

Aqui, não podemos dar nenhum valor de tamanho. É por isso que apenas um valor de flutuação é mostrado no console.

Exemplo # 2:
Aqui, discutiremos gerar números aleatórios novamente. Vamos explicar isso junto com o tamanho dos números. O código de referência relacionado a este exemplo é mencionado abaixo:

importar numpy como np
importar aleatório
rand_num = np.aleatório.uniforme (baixo = 3.2, alto = 6.5, tamanho = 3.3)
unidistirrandnum = print ("Os números aleatórios são:", rand_num)

Nós importamos a biblioteca Numpy e a alias como "NP" neste caso. O módulo aleatório faz parte do Numpy, então a importação numpy é muito importante. Após a importação, chamamos o "método uniforme", no qual passamos por três argumentos como o limite superior, o limite inferior e o tamanho dessa distribuição uniforme. O limite baixo neste caso é 3.2, o limite alto é 6.5, e o tamanho é 3.3 '. Os métodos uniformes retornam um valor e armazenamos esse valor na variável "rand_num". Depois disso, passamos por este "rand_num" em uma declaração de impressão para mostrar o resultado no console. Então, dessa maneira, encontramos números aleatórios de uma distribuição uniforme.

A saída do Exemplo 2 é mostrada aqui.

Os números aleatórios são: [6.16573794 5.34926847 3.38366092]

Aqui, vemos que três números aleatórios são gerados a partir de nosso intervalo dado. Esses três números aleatórios são '6.16573794 ',' 5.34926847 'e' 3.38366092 '. Então, dessa maneira, geramos números aleatórios.

Exemplo # 3:
No último exemplo deste artigo, o módulo aleatório é destacado novamente. Veja o código abaixo. Aqui, primeiro importamos uma biblioteca Numpy e depois importamos um módulo aleatório para esses arquivos Python. Depois disso, faremos faixas e entre esses intervalos, geraremos números aleatórios. Na linha 3, chamaremos um módulo aleatório com o método uniforme no qual passaremos 3 parâmetros como o limite inferior, o limite superior e o tamanho dos números aleatórios entre esses intervalos. O valor limite inferior será “-3.2 ”, o valor limite superior será“ 2.5 ”e o tamanho dos valores será“ 5 ”. As funções uniformes retornam um valor e armazenaremos esse valor na variável 'rnum'. Agora, pressionaremos essa variável para a declaração de impressão para mostrar o resultado do método uniforme no console. Então, dessa maneira, geramos com sucesso números aleatórios de uma distribuição uniforme.

importar numpy como np
importar aleatório
rnum = np.aleatório.uniforme (baixo = -3.2, alto = 2.5, tamanho = 5)
Unidri = print ("Gere números aleatórios a partir de distribuição uniforme:", rnum)

A saída do Exemplo 3 é dada abaixo:

Gerar números aleatórios a partir de distribuição uniforme: [2.08222359 0.75018807 2.03184071 1.88274545 1.14929147].

Conclusão

Neste artigo, descobrimos que podemos gerar facilmente números aleatórios a partir da distribuição uniforme usando o módulo aleatório da biblioteca Numpy. Em seus aplicativos Python, você também pode usar aleatório. Exemplo de método uniforme () para praticar o processo de geração de um número aleatório a partir da distribuição uniforme. Como mostrado neste artigo, números aleatórios são gerados a partir de uma distribuição uniforme, o que significa que todos os valores dentro do intervalo têm uma chance igual de ser gerado. Este conceito é muito útil em aplicativos Python, como jogos ou onde são necessários intervalos de valores aleatórios.