Sekwencja Weyla

W matematyce sekwencja Weyla jest sekwencją z twierdzenia o równej dystrybucji udowodnionego przez Hermanna Weyla :

Sekwencja wszystkich wielokrotności niewymiernej α ,

0, α , 2 α , 3 α , 4 α , ...
jest równomiernie rozłożone modulo 1.

Innymi słowy, sekwencja części ułamkowych każdego wyrazu będzie równomiernie rozłożona w przedziale [0, 1].

W informatyce

W informatyce często używana jest wersja całkowita tej sekwencji do generowania dyskretnego rozkładu jednorodnego , a nie ciągłego. Zamiast liczby niewymiernej, której nie można obliczyć na komputerze cyfrowym, zamiast niej stosuje się stosunek dwóch liczb całkowitych. Wybrano liczbę całkowitą k , względnie pierwszą do modułu całkowitego m . W typowym przypadku, gdy m jest potęgą liczby 2, oznacza to wymaganie, aby k było nieparzyste.

Sekwencja wszystkich wielokrotności takiej liczby całkowitej k ,

0, k , 2 k , 3 k , 4 k , …
jest równomiernie rozłożone modulo m .

Oznacza to, że sekwencja reszt każdego wyrazu po podzieleniu przez m będzie równomiernie rozłożona w przedziale [0, m ).

Termin wydaje się pochodzić z artykułu George’a Marsaglii „Xorshift RNGs” . Poniższy kod C generuje to, co Marsaglia nazywa „sekwencją Weyla”:

d += 362437;

W tym przypadku nieparzysta liczba całkowita to 362437, a wyniki są obliczane modulo m = 2 32 , ponieważ d jest wielkością 32-bitową. Wyniki są równomiernie rozłożone modulo 2 32 .

Zobacz też

  1. ^   Weyl, H. (wrzesień 1916). „Über die Gleichverteilung von Zahlen mod. Eins” [O równomiernym rozkładzie liczb modulo jeden]. Mathematische Annalen (w języku niemieckim). 77 (3): 313–352. doi : 10.1007/BF01475864 . S2CID 123470919 .
  2. Bibliografia   _ Niederreiter, H. (2006) [1974]. Jednolity rozkład sekwencji . Publikacje Dover. ISBN 0-486-45019-8 .
  3. ^ Marsaglia, George (lipiec 2003). „Xorshift RNG” . Dziennik oprogramowania statystycznego . 8 (14). doi : 10.18637/jss.v008.i14 .