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......@@ -3686,13 +3686,14 @@ On lance un dé parfait 10 fois. Quelle est la probabilité d’obtenir:
Exemple du lotto
----------------
Dans un lotto on a dans un sac un nombre de jetons numérotés, disons
Dans un lotto on a dans une urne (souvent une machine spécialement conçue contenant de petites bales numérotées)
un nombre de jetons numérotés, disons
pour l’exemple entre 1 et 6, qui sont tirés successivement. Une fois un
jeton tiré, il ne sera pas remis dans le sac. On appelle ce genre de
tirage *sans remise*. Contrairement au cas des dés vus dans la section
précédente qui était ‘*avec remise*. On tire un nombre fixé de jetons,
disons 3. On souhaite déterminer la probabilité d’obtenir une suite
donnée de 2 numéros, disons $25$. Disons que pour cet exemple l’ordre du
donnée de 2 numéros, disons $25$. Disons aussi que pour cet exemple l’ordre du
tirage a de l’importance (ce qui n’est pas le cas du lotto).
Afin de calculer cette probabilité le fait qu’on effectue un tirage avec
......@@ -3735,7 +3736,7 @@ un premier temps la probabilité de tirer $2$ ou $5$ parmi $6$ nombres,
puis on a la probabilité de tirer le $5$ ou le $2$ (respectivement si on
a tiré $2$ ou $5$) parmi 5. Les deux probabilités sont donc données
respectivement par $p(\{2,5\})=\frac{2}{6}$ puis par
$p(\{5,2\}\backslash \{2\mbox{ ou }5)=\frac{1}{5}$.
$p(\{5,2\}\backslash \{2\mbox{ ou }5)=\frac{1}{5}$ pour trouver la probabilité $\frac{1}{15}$.
---
......@@ -3756,7 +3757,7 @@ Quelques exercices
------------------
Afin de continuer avec ces concepts de tirages aléatoires avec ou sans
remise de suite ordonnées ou non, nous allons faire quelques exercices.
remise de suites ordonnées ou non, nous allons faire quelques exercices.
Il peut se révéler utile de dessiner un arbre pour ces exercices.
1. Dans une urne se trouvent 2 boules blanches et 3 boules noires. On
......@@ -3797,7 +3798,7 @@ Il peut se révéler utile de dessiner un arbre pour ces exercices.
probabilité que les deux enfants soient de même sexe.
- On considère la naissance de deux enfants. Calculer et la
probabilité que les deux enfants soient de sexes opposés.
probabilité que les deux enfants soient de sexes différents.
Variables aléatoires
--------------------
......@@ -3889,7 +3890,7 @@ $x\in{\real}$.
---
Nous distinguons deux sortes de variables aléatoires différentes: les
Nous distinguons deux sortes de variables aléatoires: les
variables aléatoires discrètes et continues. Nous les discuterons
brièvement dans les deux sous-sections suivantes.
......@@ -3909,12 +3910,12 @@ Une très bonne référence concernant les nombre aléatoires est le site
Le but des générateurs de nombres aléatoires est de produire une suite
de nombres entiers, ($n\in{\mathbb{N}}$) $$\{X_0,X_1,...,X_n\},$$ avec
$X_i\in A$, où $A=[0,M]$, avec $m\in {\mathbb{N}}$ (dans le cas de la
$X_i\in A$, où $A=[0,m]$, avec $m\in {\mathbb{N}}$ (dans le cas de la
fonction `rand()` de $C$, $M$ est donné par la constante prédéfinie
`RAND_MAX` qui and certains cas est $2^{31}-1$). La probabilité de tirer
chacun des nombres dans l’intervalle est égale. On dit que la
chacun des nombres dans l’intervalle $A$ est égale. On dit que la
distribution des nombres est uniforme. De plus, les nombres tirés ne
doivent pas dépendre de l’histoire des nombres tirés précédemment.
doivent pas dépendre de l’histoire des nombres tirés précédemment et on dit que les nombres sont idépendants.
Si on veut maintenant plutôt tirer des nombres réels uniformément
distribués entre $[0,1]$, il suffit de diviser les nombres $X_i$ par $m$
......@@ -3927,7 +3928,7 @@ nécessaire que $(\beta-\alpha)<M$.
Les transformations que je donne ici ne sont pas toujours celles
implémentées. En effet, il existe des transformations beaucoup plus
efficaces d’un point de vue computationnel pour changer l’intervalle des
nombres aléatoires tirés.
nombres aléatoires.
Sans entrer dans les détails, la génération de nombres aléatoires
n’ayant pas une distribution uniforme s’obtient en effectuant une
......@@ -3935,7 +3936,7 @@ transformation un peu plus complexe que celle ci-dessus en partant
toujours de la suite de nombres aléatoires entiers.
Les nombres aléatoires produits de façon algorithmique (donc avec un
ordinateur) ne peuvent pas être vraiment aléatoire, car ils sont obtenus
ordinateur) ne peuvent pas être vraiment aléatoires, car ils sont obtenus
avec une machine déterministe (les opérations faites à l’aide d’un
ordinateur sont par définition reproductibles avec une chance d’erreur
quasiment nulle). On parle donc de nombre pseudo-aléatoires.
......@@ -3943,13 +3944,13 @@ quasiment nulle). On parle donc de nombre pseudo-aléatoires.
Néanmoins, bien que ces chiffres ne soient pas vraiment aléatoires, ils
peuvent posséder des propriétés qui les rendent satisfaisants pour la
plupart des applications. Cette suite de nombres doit avoir des
propriétés particulières quand $n\rightarrow\infty$. Sans entrer pour le
propriétés particulières quand $m\rightarrow\infty$. Sans entrer pour le
moment trop dans les détails, on veut par exemple que la moyenne des
nombres tirés soit $m/2$, que la corrélation entre des sous-suites de
nombres doit être nulle, ou encore qu’il n’existe pas de séquence qui se
nombres soit nulle, ou encore qu’il n’existe pas de séquence qui se
répète (ou au moins que la période de répétition soit très très longue).
Néanmoins, il est assez compliqué de définir des tests très robustes
pour tester la qualité des nombres aléatoires algorithmiques.
pour évaluer la qualité des nombres aléatoires algorithmiques.
### Les générateurs congruenciels linéaires {#sec:congr}
......@@ -3991,8 +3992,8 @@ exemple
$$a=65539,\quad c=0,\quad m=2^{32}.$$
Ce genre de générateur de nombres aléatoires est très efficace d’un
point de vue computationnel mais la qualité des nombres aléatoires peut
être insuffisante. Plusieurs améliorations ont été proposées. Par
point de vue computationnel mais la qualité des nombres aléatoires est en général
insuffisante. Plusieurs améliorations ont été proposées. Par
exemple, pour chaque étape, on peut générer $k$ nombres aléatoires avec
un générateur congruentiel linéaire et combiner les nombres.
......@@ -4006,7 +4007,7 @@ Mersenne Twister. Ces générateurs ont généralement une période
extrêmement longue (qui a la particularité d’être un nombre premier de
type Mersenne dont la forme est $m=2^l-1$, avec $l\in{\mathbb{N}}$).
Bien que ne soyant pas parfaits ces générateurs ont le grand avantage
Bien que ne soyant pas parfaits ces générateurs ont aussi le grand avantage
d’être très rapides et peu gourmands en ressources de calcul. La
facilité de description et d’utilisation de tels générateurs, permet des
tests très poussés quant à leur qualités et leurs limites par la
......@@ -4051,7 +4052,7 @@ $$\begin{aligned}
semble beaucoup moins aléatoire que la suite $X$. En effet, la
probabilité de tirer 10 fois 0 en 10 tirages est de
$p(Y)=1/2^{10}=1/1024$, alors que la probabilité d’avoir autant de 0 que
de 1 est de $p(X)=1/2$. De façon générale on aimerait que la répartition
de 1 est de $1/2$. De façon générale on aimerait que la répartition
soit $35\%$-$65\%$ avec une probabilité de $90\%$.
Néanmoins, ce critère n’est pas suffisant. En effet la suite
......
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