Die Aufgabe besteht darin ein Program in c# zu programmieren und mir die Dateien zukommen zu lassen. (cs-Datei per Mail)
Für einen leicht geübten Programmierer müsste das kein Problem sein.
Erste Hälfte des Geldes bei Zuschlag.
Zweite Hälfte nach Überprüfung der Funktion.
Es handelt sich um den sog. Random Walk.
Die genaue Aufgabenstellung:
Wir betrachten ein Im Prinzip in x und y-Richtung unendlich ausgedehntes Punktgitter mit den
Koordinaten (i, j), wobei i und j ganze Zahlen sind. Der Zufallswanderer sitzt zum Beginn der
Simulation im Koordinatenursprung, also bei (0,0). In jedem Schritt wird mit Hilfe von Zufallszahlen
mit gleicher Wahrscheinlichkeit ausgewählt, ob der Wanderer nach links, nach rechts, nach oben
oder nach unten geht.
a)
Führen Sie für einen einzelnen Zufallswanderer 5000 Schritte aus. Speichern Sie die Position
des Wanderers nach diesen 5000 Schritten in einem Feld und wiederholen Sie die
Wanderung 100.000 mal. Die Position nach den 5000 Schritten wird jedesmal in dem
vorher angelegten Feld gespeichert. Ermitteln Sie für die 100.000 Positionen jeweils die
Entfernung vom Koordinatenursprung und erstellen Sie ein Histogramm, welches
Auskunft darüber ausgibt, wie oft der Wanderer eine Entfernung R vom Ursprung
erreicht hat. Experimentieren Sie mit verschiedenen Histogrammbreiten. Ermitteln Sie
eine Funktion N(R), welche näherungsweise die Anzahl der Wanderungen angibt, bei
denen der Wanderer die Entfernung R vom Ursprung erreicht hat. Nach dem
Experimentieren mit verschiedenen Histogrammbreiten entscheiden Sie sich für eine
sinnvolle Breite und stellen das Diagramm zusammen mit der Funktion N(R) in einem
Excel-Diagramm dar.
Interpretieren Sie Ihre Ergebnisse.
b)
Lassen Sie nun 10.000 (100.000, 1.000.000) Wanderer gleichzeitig etwa 10.000 Schritte
ausführen. Notieren Sie in einem Feld den Mittelwert über alle Wanderer des Quadrates
der Entfernung zum Koordinatenursprung zu jedem Zeitpunkt (Schritt). Weisen Sie nach,
dass dieser Mittelwert näherungsweise proportional zur Zeit, also zur Anzahl der Schritte
ist. Verwenden Sie die Funktionen aus Aufgabe 1 zur Ermittlung der
Proportionalitätskonstanten. Interpretieren Sie Ihre Ergebnisse.
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