情報科学 › 乱数と確率的数値計算 › 分布からの標本抽出

倍精度の一様乱数で届く裾

命題 3.5(「分布からの標本抽出」§3) ・ ✓公理まで証明済み

UU を倍精度の一様乱数(定義 2.3)とする。

  1. 1−U1 - U は {k 2−53:k=1,…,253}\{k\,2^{-53} : k = 1, \ldots, 2^{53}\} に値を取り、00 にならない。X=−ln⁡(1−U)X = -\ln(1 - U) の取る値は [0, 53ln⁡2][0,\ 53\ln 2] に含まれ、最大値 53ln⁡2=36.7368⋯53\ln 2 = 36.7368\cdots は U=1−2−53U = 1 - 2^{-53} のとき取られる。一方 −ln⁡U-\ln U は U=0U = 0(確率 2−532^{-53})で定義されない。
  2. 標準正規分布の分布関数を Φ\Phi とする。U≠0U \ne 0 のとき X=Φ−1(U)X = \Phi^{-1}(U) の取る値は [−z∗,z∗][-z^*, z^*] に含まれる。ここで z∗>0z^* > 0 は Φ(−z∗)=2−53\Phi(-z^*) = 2^{-53} の解で、z∗=8.2095⋯z^* = 8.2095\cdots である。
  3. したがって、これらの方法で作った標本では、事象 {X>53ln⁡2}\{X > 53\ln 2\}(指数分布)、{∣X∣>z∗}\{|X| > z^*\}(正規分布。U=0U = 0 の場合を除く)は決して起きない。真の分布でのこれらの確率は、それぞれ 2−532^{-53}、2−522^{-52} である。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義

証明は Rikai の他の定理を参照していません(定義と論理だけで示されています)。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

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