Randomizacja

Randomizacja to proces tworzenia czegoś w sposób losowy . Randomizacja nie jest przypadkowa; zamiast tego proces losowy to sekwencja zmiennych losowych opisujących proces, którego wyniki nie są zgodne z deterministycznym wzorcem, ale podążają za ewolucją opisaną przez rozkłady prawdopodobieństwa. Na przykład losowa próba osobników z populacji odnosi się do próby, w której każdy osobnik ma znane prawdopodobieństwo, że zostanie pobrany. Kontrastuje to z próbkowaniem nieprobabilistycznym , w którym wybierane są dowolne osoby.

W różnych kontekstach randomizacja może obejmować:

Aplikacje

Randomizacja jest wykorzystywana w statystykach i grach hazardowych.

Statystyka

Randomizacja jest podstawową zasadą teorii statystycznej , której znaczenie podkreślił Charles S. Peirce w „ Ilustracjach logiki nauki ” (1877–1878) i „ Teorii prawdopodobnego wnioskowania ” (1883). Wnioskowanie oparte na randomizacji jest szczególnie ważne w projektowaniu eksperymentów i doborze próby ankietowej . Pierwszym zastosowaniem „randomizacji” wymienionym w Oxford English Dictionary jest użycie go przez Ronalda Fishera w 1926 roku.

Randomizowane eksperymenty

W statystycznej teorii projektowania eksperymentów randomizacja obejmuje losowe przydzielanie jednostek eksperymentalnych do grup badawczych . Na przykład, jeśli w eksperymencie porównuje się nowy lek ze standardowym lekiem, pacjentów należy przydzielić albo do nowego leku, albo do standardowej grupy kontrolnej, stosując randomizację. Randomizacja zmniejsza zakłócenia poprzez wyrównywanie tak zwanych czynników ( zmiennych niezależnych ), które nie zostały uwzględnione w projekcie eksperymentu.

Dobór próby

Próbkowanie ankietowe wykorzystuje randomizację, zgodnie z krytyką poprzednich „metod reprezentatywnych” Jerzego Neymana w jego raporcie dla Międzynarodowego Instytutu Statystycznego z 1922 r .

Ponowne próbkowanie

Niektóre ważne metody wnioskowania statystycznego wykorzystują ponowne próbkowanie z obserwowanych danych. Wiele alternatywnych wersji zestawu danych, które „mogły zostać zaobserwowane”, jest tworzonych przez randomizację oryginalnego zestawu danych, jedynego obserwowanego. Zmienność statystyk obliczonych dla tych alternatywnych zestawów danych jest wskazówką co do niepewności statystyk oszacowanych na podstawie oryginalnych danych.

Hazard

Randomizacja jest szeroko stosowana w dziedzinie hazardu . Ponieważ słaba randomizacja może pozwolić wykwalifikowanemu hazardzistowi na skorzystanie z niej, wiele badań poświęcono skutecznej randomizacji. Klasycznym przykładem losowania jest tasowanie kart do gry .

Techniki

Chociaż historycznie „ręczne” techniki losowania (takie jak tasowanie kart, wyciąganie kartek z torby, obracanie kołem ruletki ) były powszechne, obecnie najczęściej stosuje się techniki automatyczne. Ponieważ zarówno wybieranie losowych próbek , jak i losowe permutacje można zredukować do prostego wybierania liczb losowych, obecnie najczęściej stosowane są metody generowania liczb losowych , zarówno sprzętowe generatory liczb losowych, jak i generatory liczb pseudolosowych .

Optymalizacja

Randomizację stosuje się w optymalizacji w celu zmniejszenia obciążenia obliczeniowego związanego z niezawodnymi technikami sterowania: losowo pobierana jest próbka wartości parametrów niepewności, a odporność jest wymuszana tylko dla tych wartości. Podejście to zyskało popularność dzięki wprowadzeniu rygorystycznych teorii, które pozwalają na kontrolę probabilistycznego poziomu solidności, patrz optymalizacja scenariusza .

Niealgorytmiczne metody randomizacji obejmują:

Zobacz też

  1. Bibliografia _ Układ doświadczeń polowych . J Min Agri GB 1926; 33: 700-725.
  2. ^ Oxford English Dictionary „randomizacja”

Linki zewnętrzne

  • RQube - Generuj quasi-losowe sekwencje bodźców na potrzeby projektów eksperymentalnych
  • RandList - Generator list losowych