numpy.random.RandomState.vonmises#

方法

random.RandomState.vonmises(mu, kappa, size=None)#

从 von Mises 分布中抽取样本。

样本来自具有指定模式(mu)和集中度(kappa)的 von Mises 分布,在区间 [-pi, pi] 上。

von Mises 分布(也称为圆正态分布)是单位圆上的连续概率分布。它可以被认为是正态分布的圆形类似物。

注意

新代码应使用 vonmises 方法,而不是 Generator 实例;请参阅 快速入门

参数:
mufloat 或 array_like of floats

分布的模式(“中心”)。

kappafloat 或 array_like of floats

分布的集中度,必须 >=0。

sizeint 或 int 的元组,可选

输出形状。如果给定的形状为,例如,(m, n, k),则将抽取 m * n * k 个样本。如果 size 为 None(默认),则当 mukappa 均为标量时,将返回单个值。否则,将抽取 np.broadcast(mu, kappa).size 个样本。

返回:
outndarray 或标量

从参数化的 von Mises 分布中抽取的样本。

另请参阅

scipy.stats.vonmises

概率密度函数、分布或累积密度函数等。

random.Generator.vonmises

新代码应使用此方法。

备注

von Mises 分布的概率密度为

\[p(x) = \frac{e^{\kappa cos(x-\mu)}}{2\pi I_0(\kappa)},\]

其中 \(\mu\) 是模式,\(\kappa\) 是集中度,\(I_0(\kappa)\) 是 0 阶修正贝塞尔函数。

von Mises 分布以 Richard Edler von Mises 的名字命名,他出生于奥匈帝国,即今天的乌克兰。他于 1939 年逃往美国,并成为哈佛大学的教授。他曾从事概率论、空气动力学、流体动力学和科学哲学领域的研究。

参考

[1]

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). “Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing,” New York: Dover, 1972.

[2]

von Mises, R., “Mathematical Theory of Probability and Statistics”, New York: Academic Press, 1964.

示例

从分布中绘制样本

>>> mu, kappa = 0.0, 4.0 # mean and concentration
>>> s = np.random.vonmises(mu, kappa, 1000)

显示样本的直方图以及概率密度函数

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> from scipy.special import i0  
>>> plt.hist(s, 50, density=True)
>>> x = np.linspace(-np.pi, np.pi, num=51)
>>> y = np.exp(kappa*np.cos(x-mu))/(2*np.pi*i0(kappa))  
>>> plt.plot(x, y, linewidth=2, color='r')  
>>> plt.show()
../../../_images/numpy-random-RandomState-vonmises-1.png