randn - 正态分布的随机数

语法:

  1. X = randn 返回一个从标准正态分布中得到的随机标量。
    【示例】:
    在这里插入图片描述

  2. X = randn(n) 返回由正态分布的随机数组成的 n×n 矩阵。
    【示例】:
    在这里插入图片描述
    随机数落在-3 ~ 3的概率是99.6%

  3. X = randn(sz1,…,szN) 返回由随机数组成的 sz1×…×szN 数组,其中 sz1,…,szN 指示每个维度的大小。例如:randn(3,4) 返回一个 3×4 的矩阵。
    【示例】:
    在这里插入图片描述

  4. X = randn(sz) 返回由随机数组成的数组,其中大小矢量 sz 定义 size(X)。例如:randn([3 4]) 返回一个 3×4 的矩阵。
    【示例】:
    在这里插入图片描述

  5. X = randn(___,typename) 返回由 typename 数据类型的随机数组成的数组。typename 输入可以是 ‘single’ 或 ‘double’。您可以使用上述语法中的任何输入参数。
    【示例】{
    在这里插入图片描述

  6. X = randn(___,‘like’,p) 返回由 p 等随机数组成的数组;也就是与 p 同一对象类型。您可以指定 typename 或 ‘like’,但不能同时指定两者
    【未实验】

拓展应用

  1. 生成同样的随机数
    利用rng ( 控制随机数生成函数)先获取当前生成随机数种子 ,后续利用该种子重新获取随机数据即得
    【示例】:
    在这里插入图片描述

  2. 生成特定方差和均值的随机数
    X = randn(sz) * sqrt(σ^2) + u
    其中(sz为矩阵维度,σ^2为方差,u为均值)

    【示例】:矩阵大小:[3, 4], 方差为0.01, 均值为4
    在这里插入图片描述
    随机数落在(3.7~4.3)的概率为99.6%

    【示例】:矩阵大小:[10, 10], 方差为16, 均值为2
    在这里插入图片描述
    随机数分布在-10 ~14之间的概率为99.6%

【以上例作为样例补充】

一元正态分布的密度函数如下
在这里插入图片描述

标准差(sigma σ):也叫形状参数,标准差越大,离散程度越大,图形越平缓,反之,图形越陡,数据越集中,越靠近均值
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方差=标准差^2:
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标准正太分布:即方差为1,均值(期望)为0
在这里插入图片描述
当x= 0时,峰值~=0.4

其中,
u为均值,也叫位置参数,可以理解为正太分布曲线对称轴
N为样本总数
(详细请可以参考概率论标准差、方差、均值)
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

p(u-σ <= X <= u+σ) = 0.682
p(u-2σ <= X <= u+2σ) = 0.954
p(u-3σ <= X <= u+3σ) = 0.996
上例中,也就是随机产生[10, 10],100个数, 方差为16,标准差为4, 均值为2,落在-10 ~14之间的概率为99.6%

使用中可以利用自己需要数据范围设置对应均值和方差即可。

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