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Niveau énigmes
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Un Robin normal et uniforme

Posté par
jarod128
04-01-20 à 22:28

Bonjour,
je vous propose une petite énigme.
Mon ami Robin est un archet de premier ordre... (sans influence sur l'énigme )
La cible est un disque de rayon 3. Tout point du disque est repéré sous la forme r.exp(iA) avec A dans [0;[ et r dans [-3;3] On conserve le sens trigonométrique.

Sa précision de tir suit pour r une loi normale de paramètre 0 et  1 et pour A une loi uniforme sur [0;[
Question: En moyenne, qu'elle est l'écart sur la cible entre deux flèches?

Posté par
lake
re : Un Robin normal et uniforme 04-01-20 à 23:34

Bonsoir,

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Posté par
Ulmiere
re : Un Robin normal et uniforme 05-01-20 à 01:08

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Posté par
dpi
re : Un Robin normal et uniforme 06-01-20 à 17:34

Bonne année à vous,

J'ai pas voulu intégrer....

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Posté par
jarod128
re : Un Robin normal et uniforme 06-01-20 à 17:36

dpi ce n'est pas ce que j'ai trouvé.

Posté par
dpi
re : Un Robin normal et uniforme 06-01-20 à 17:39

Je m'en doutais un peu....

Posté par
verdurin
re : Un Robin normal et uniforme 06-01-20 à 18:37

Bonsoir et bonne année.

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Posté par
jarod128
re : Un Robin normal et uniforme 06-01-20 à 23:25

Bonne année verdurin
On se rapproche de la réponse en ma possession. Mais je ne suis pas sûr de mon résultat.

Posté par
verdurin
re : Un Robin normal et uniforme 07-01-20 à 01:22

Moi non plus.

Posté par
verdurin
re : Un Robin normal et uniforme 08-01-20 à 22:06

En fait mon résultat est faux.

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Posté par
jarod128
re : Un Robin normal et uniforme 08-01-20 à 22:17

Je n'ai pas la même chose.
Par contre, pourquoi la différence des abscisses suit une loi normale ? r est normal mais A uniforme.

Posté par
verdurin
re : Un Robin normal et uniforme 08-01-20 à 23:08

Parce que la différence de deux lois normales indépendantes suit une loi normale.
En fait c'est la somme de deux lois normales indépendantes.

Citation :
Sa précision de tir suit pour r une loi normale de paramètre 0 et  1 et pour A une loi uniforme sur [0;[
est équivalent à :
le vecteur aléatoire donnant les coordonnées  du point d'impact dans un repère orthonormale d'origine le centre de la cible suit une loi normale à deux dimensions de moyenne (0;0) et de matrice de variance-covariance la matrice de l'identité.
Et ça vient précisément du fait que A est uniforme sur [0;[.

J'ai bien entendu supposé que la distance r et l'angle A sont des variables aléatoires indépendantes.

Posté par
jarod128
re : Un Robin normal et uniforme 08-01-20 à 23:19

Merci, je ne suis pas spécialiste des lois.
J'ai une valeur par simulation différente de la tienne mais c'était aussi pour comparer avec mon autre topic un romain borgne en uniforme où les lois normales et uniformes sont inversées.

Posté par
verdurin
re : Un Robin normal et uniforme 08-01-20 à 23:51

Je me suis peut-être trompé.
Je vais revérifier.

Pour ton autre topic, je ne vois aucune méthode pour l'aborder en dehors de la simulation.

Posté par
jarod128
re : Un Robin normal et uniforme 09-01-20 à 00:00

verdurin @ 08-01-2020 à 23:51



Pour ton autre topic, je ne vois aucune méthode pour l'aborder en dehors de la simulation.

C'est bien ce qui me chagrine. Pourquoi (r,A) peut être assimilé à un vecteur de dimension 2 suivant une loi normale dans un cas mais pas dans l'autre. Il y a juste échange des lois pourtant ?
Sinon il y a la valeur de ma simulation de ce topic dans l'autre.

Posté par
LittleFox
re : Un Robin normal et uniforme 09-01-20 à 10:32


Je ne me suis pas attaqué à la résolution analytique mais voici les résultats de ma simulation (105 paires de lancés par test):

 E(d)   E(d²)  Var(d)
 1.200  1.995  0.556
 1.201  1.999  0.557
 1.203  2.007  0.559
 1.201  1.997  0.555
 1.202  2.007  0.563
 1.205  2.013  0.561
 1.199  1.994  0.556
 1.197  1.989  0.555
 1.201  1.999  0.556
 1.198  1.992  0.557


On dirait que l'espérance de la distance tend vers 1.2, alors que celle du carré de la distance vers 2 (et non 4).  Du coup la variance de la distance tendrait vers 0.56.

Le code:

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Posté par
dpi
re : Un Robin normal et uniforme 09-01-20 à 15:03

Bonjour,

On suppose que Robin touche toujours un point de la cible soit un disque de 6 cm
de diamètre.
Il fera quelques 0 +-
quelque cordons  dont certains opposés =6 unités
et beaucoup de coups entre  ces deux limites .

J' ai aléatoirement lancé des flèches et j'obtiens  une distance moyenne de  +-3 unités,
je ne vois pas comment il fera mieux.

Posté par
verdurin
re : Un Robin normal et uniforme 09-01-20 à 15:32

J'ai effectivement oublié une division par racine de 2.

L'espérance du carré de la distance est bien 2.
Et les coordonnées suivent des lois normales indépendantes de variance 1/2.

Posté par
jarod128
re : Un Robin normal et uniforme 09-01-20 à 19:14

J'ai pour ma part, trouvé 1.2 avec une simulation de 10^8 lancé.
J'ai supposé que la cible était infini. C'est vrai qu'en réalité elle est dans l'intervalle 3 écart types, donc 99.6% seulement des tirs sont dans la cible. Je suppose qu'en ne prenant que les flèches dans la cible, on diminue encore cette distance.

Posté par
verdurin
re : Un Robin normal et uniforme 13-01-20 à 15:12

Juste un mot pour présenter mes excuses.

L'expérience ne conduit pas à une loi normale à deux dimensions.

Posté par
LittleFox
re : Un Robin normal et uniforme 14-01-20 à 11:07


Non, effectivement. Mais ce n'était pas évident, je suis tombé dans le panneau aussi

Répartition des flèches sur base de un million de flèches :
Un Robin normal et uniforme

C'est pas trop une loi normale

Posté par
jarod128
re : Un Robin normal et uniforme 15-01-20 à 10:05

Bonjour LittleFox, ton graphe correspond à quoi plus exactement ?
Merci

Posté par
LittleFox
re : Un Robin normal et uniforme 15-01-20 à 13:56


Ah, pardon. Je pensais l'avoir écrit

C'est la densité des flèches selon l'axe des réels (l'axe x pour verdurin). La densité selon l'axe imaginaire est identique.
On voit bien que cette densité ne correspond pas à une loi normale. Contrairement à ce que verdurin avait affirmé et que personne n'avait contredit avant qu'il ne se rende compte de l'erreur lui-même.

Posté par
jarod128
re : Un Robin normal et uniforme 15-01-20 à 15:11

Merci.
Je ne suis pas bon en couple de proba.
Une loi normale en dimension 2 doit elle être une loi normale pour chaque axe?

Posté par
dpi
re : Un Robin normal et uniforme 15-01-20 à 16:07

J'aime pas les probas (depuis + 60ans ...)
Quel est ce fameux écart moyen entre deux flèches en supposant qu'elles soient
toutes dans le disque de rayon 3 ?

Posté par
jarod128
re : Un Robin normal et uniforme 15-01-20 à 16:32

J'ai trouvé comme indiqué par simulation 1.2. J'espérais qu'un îlien trouve une loi en dimension 2 répondant au problème. Comme il y a loi normale pour la norme et loi uniforme pour l'angle, j'espérais une loi normale en dimension 2 ne sachant pas non plus ce que ce serait exactement. Une cloche pour toute coupe passant par le centre? Ensuite je proposais d'inverser les lois dans un autre topic pour voir le changement.
Bref, je reste aussi mauvais ...

Posté par
verdurin
re : Un Robin normal et uniforme 15-01-20 à 19:32

@dpi
On a deux variables aléatoires connues qui donnent la position (aléatoire) de la flèche à chaque tir.
On considère deux tirs indépendants ( cette hypothèse n'est pas donnée explicitement, mais tous le monde l'a faite ) que j'appelle F1 et F2.
On obtient une v.a. qui donne la distance D entre les deux flèches.

La question est de déterminer son espérance. C'est la distance moyenne demandée.

En fait on peut démontrer que E(D2)=2.

Je ne sais pas calculer E(D).



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