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 Laboratorio 8
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Metodo Monte Carlo

Per il calcolo di integrali e in generale di aree e di volumi anche in dimensioni superiori si può usare il Metodo Monte Carlo che consiste nel prendere di punti a caso ed usare una semplice statistica per valutare la probabilità che i punti stiano in un insieme.

Ovviamente si sta parlando di integrali di funzioni e di aree di insiemi che abbiano una notevole regolarità: infatti i numeri di macchina sono di per sè un insieme di misura nulla con la misura di Lebesgue ...

Il vantaggio è la semplicità del metodo. Gli svataggi sono dati dal fatto che la generazione di numeri pseudo casuali è una operazione relativamente lenta, che la convergenza è di tipo statistico, e che per aumentare la precisione occorre ridurre l'errore standard che scende comen 1/sqrt(n) done n sono il numero di punti campionati.
In certi casi si possono usare delle tecniche statistiche dette di riduzione della varianza per accelerare un pochino la convergenza: per esempio si possono prendere più punti in certe zone e meno punti in altre, modificando ovviamente i pesi relativi.

Vediamo qualche esempio:

la routine pigreco.m calcola l'area di un quarto di cerchio con il Metodo Monte Carlo: va provata con un numero elevato di punti, per esempio almeno 100,000.

Esercizio: calcolare il volume della sfera di raggio 1 usando il Metodo Monte Carlo.  


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Laboratorio Didattico di Matematica Computazionale - Sergio Steffè - AA 2017/2018 - PISA
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