====== $\pi$ würfeln ======
Idee: Man wählt wiederholt zufällig einen Punkt $P$ im Einheitsquadrat (achsenparalleles Quadrat mit Ecken $(0,0)$ und $(1,1)$).
Man zählt, wie oft der Punkt im Einheitskreis liegt. Der erwartete Anteil entspricht dem Flächenverhältnis zwischen Viertelkreis und Quadrat, also $\frac{\pi}{4}$.
WebTigerPython: https://webtigerpython.ethz.ch/
===== Ein Punkt =====
from random import random
def punkt():
x = random()
y = random()
if ........ # Punkt im Kreis?
return 1 # Resultat ist 1
return 0 # Resultat ist 0
# Test-Code
for i in range(20):
print(f"Test {i}: {punkt()}")
===== $n$ Punkte =====
def experiment(n):
summe = 0
for i in range(n):
summe += punkt()
# Mittelwert
xbar = summe/n
# Standardabweichung
s = (1/(n-1)*(summe*(1-xbar)**2 + (n-summe)*xbar**2))**0.5
return [xbar, s]
# Test-Code
print(experiment(1000))
===== 95% Vertrauensintervall =====
def intervall(n):
e = experiment(n)
etwapi = e[0]*4
s = e[1]*4
sbar = s/(n**0.5)
return [etwapi - 2*sbar, etwapi + 2*sbar]
# Test-Code
for i in range(10):
print(intervall(100))
===== Intervalle testen =====
import math
def vertrauensfrage(n,k):
ok = 0
for i in range(k):
bereich = intervall(n)
if (math.pi>bereich[0] and math.pi
===== Vertrauensintervall für die Vertrauensintervallswahrscheinlichkeitsabschätzung =====
In der Funktion ''vertrauensfrage'' berechnen Sie die Standardabweichung der Schätzung des Anteils und damit ein Vetrauensintervall.
Wie verhält sich das Intervall für kleine $n$? Siehe auch Tabelle einiger t-Quantile: https://de.wikipedia.org/wiki/Studentsche_t-Verteilung