شبیه‌ساز مونت کارلو

تخمین π و انتگرال‌ها با نمونه‌گیری تصادفی

دربارهٔ این ماشین‌حساب

شبیه‌ساز مونت کارلو عدد π یا یک انتگرال معین را با نمونه‌گیری تصادفی و یک مولد عدد شبه‌تصادفی (PRNG) تکرارپذیر با بذر مشخص تخمین می‌زند. در حالت π دارت‌هایی به مربع واحد پرتاب می‌کند و برخوردهای درون ربع دایره را می‌شمارد، پس π ≈ 4 × کسر برخوردها؛ در حالت انتگرال برای هر عبارتی از برآوردگر مقدار میانگین (b − a)·mean f(xᵢ) استفاده می‌کند. هر اجرا تخمین، خطای استاندارد مونت کارلو 1σ و خطای مطلق و نسبی نسبت به مقدار واقعی (خود π یا یک مرجع سیمپسون با وضوح بالا) را گزارش می‌کند و همگرایی را با افزایش نمونه‌ها قابل مشاهده می‌سازد.

شبیه‌ساز مونت کارلو: روش استفاده

  1. مقادیر مسئلهٔ خود را در کادرهای ورودی وارد کنید.
  2. نتیجه را بخوانید؛ هم‌زمان با تایپ کردن فوراً به‌روز می‌شود.
  3. فرمول و توضیح تصویری را بررسی کنید تا ببینید پاسخ چگونه به دست آمده است.
  4. نشانی صفحه را کپی کنید تا همین محاسبه را به اشتراک بگذارید.

نمونه‌های رایج

  • π با 10,000 دارت (بذر 1) → 7,841 برخورد داخل، تخمین 3.1364، خطا ≈ 0.0052
  • π با 1,000,000 دارت → تخمین 3.143164، خطا به ≈ 0.0016 کاهش می‌یابد
  • ∫₀¹ x² dx با 100,000 نمونه → ≈ 0.33207 در برابر مقدار دقیق 1/3
  • ∫₀^π sin x dx با 50,000 نمونه → ≈ 2.0021 در برابر مقدار دقیق 2

پرسش‌های متداول

شبیه‌ساز مونت کارلو: چگونه کار می‌کند؟

مقادیر خود را وارد کنید؛ روش دقیق ریاضی مربوط به این مسئله اعمال می‌شود و نتیجه همراه با فرمول به‌کاررفته نمایش داده می‌شود. همهٔ محاسبات با حساب بسیار دقیق انجام می‌شوند، پس پاسخی که می‌بینید به خطای گرد کردن معمول اعداد ممیز شناور محدود نیست.

شبیه‌ساز مونت کارلو: چه زمانی به کار می‌آید؟

برای انجام تکالیف و آمادگی امتحان، بررسی محاسبات دستی، و هر زمان که مرحله‌ای از یک مسئلهٔ بزرگ‌تر به انجام سریع و مطمئن همین محاسبه نیاز داشته باشد مفید است.

نتایج چقدر دقیق‌اند؟

محاسبات در داخل با دقت 30 رقم بامعنا انجام می‌شوند. مقادیر نمایش‌داده‌شده برای خوانایی گرد می‌شوند، اما نتیجهٔ زیربنایی بسیار دقیق‌تر از محاسبهٔ معمول دستی یا با ماشین‌حساب جیبی است.

آیا می‌توانم یک محاسبهٔ مشخص را با دیگران به اشتراک بگذارم؟

بله. هر مقداری که وارد می‌کنید نشانی صفحه (URL) را به‌روز می‌کند؛ بنابراین با کپی کردن نوار نشانی و فرستادن پیوند، همان محاسبه دقیقاً برای هر کسی که روی آن کلیک کند دوباره باز می‌شود.