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:
- generowanie losowej permutacji sekwencji (na przykład podczas tasowania kart );
- dobór losowej próby populacji (ważne w doborze statystycznym );
- przydzielanie jednostek doświadczalnych poprzez losowe przypisanie do leczenia lub warunku kontrolnego;
- generowanie liczb losowych ( generowanie liczb losowych ); Lub
- przekształcanie strumienia danych (na przykład podczas używania skramblera w telekomunikacji ).
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:
- Odlewanie łodyg krwawnika (dla I Ching )
- Rzucanie kostkami
- Rzucanie monetą
- Rysowanie słomek
- Tasowanie kart
- Koła ruletki
- Wyciąganie kawałków papieru lub piłek z torby
- „ Maszyny loteryjne ”
- Obserwacja rozpadu atomu za pomocą licznika promieniowania
Zobacz też
- Bibliografia _ Układ doświadczeń polowych . J Min Agri GB 1926; 33: 700-725.
- ^ Oxford English Dictionary „randomizacja”
Linki zewnętrzne
- RQube - Generuj quasi-losowe sekwencje bodźców na potrzeby projektów eksperymentalnych
- RandList - Generator list losowych