def BoxMuller_gaussian(u1, u2): z1 = np.sqrt(-2 * np.log(u1)) * np.cos(2 * np.pi * u2) z2 = np.sqrt(-2 * np.log(u1)) * np.sin(2 * np.pi * u2) return z1, z2什么意思
时间: 2023-09-28 17:13:32 浏览: 165
这段代码是用来生成符合正态分布的随机数的。其中 u1 和 u2 是两个服从均匀分布的随机数,范围在 [0, 1] 内。具体来说,这个方法采用了 Box-Muller 变换,将两个服从均匀分布的随机数转换成了两个服从标准正态分布的随机数 z1 和 z2。其中,np.log 表示自然对数,np.cos 和 np.sin 分别表示余弦和正弦函数,np.pi 表示圆周率。
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# 定义昂贵的函数 def expensive_func(t): return np.sum(t**2 - 10*np.cos(2*np.pi*t) + 10) # 定义高斯核函数 def gaussian_kernel(x, y, theta): return np.exp(-theta * cdist(x, y)**2) # 定义对数似然函数 def log_likelihood(params, x, y): theta, sigma = params k = gaussian_kernel(x, x, theta) + sigma**2 * np.eye(len(x)) try: L = np.linalg.cholesky(k) except np.linalg.LinAlgError: return -np.inf alpha = np.linalg.solve(L.T, np.linalg.solve(L, y)) return -0.5*y.T.dot(alpha) - np.sum(np.log(np.diag(L))) - 0.5*len(x)*np.log(2*np.pi) # 定义预测函数 def predict(x, y, x0, theta, sigma): k = gaussian_kernel(x, x, theta) + sigma**2 * np.eye(len(x)) k0 = gaussian_kernel(x, x0.reshape(1, -1), theta) k00 = gaussian_kernel(x0.reshape(1, -1), x0.reshape(1, -1), theta) try: L = np.linalg.cholesky(k) except np.linalg.LinAlgError: return np.nan, np.nan alpha = np.linalg.solve(L.T, np.linalg.solve(L, y)) mu = k0.T.dot(alpha) v = k00 - k0.T.dot(np.linalg.solve(L.T, np.linalg.solve(L, k0))) return mu, v # 生成随机数据 np.random.seed(666) X = np.random.uniform(-20, 20, size=(200, 10)) y = np.array([expensive_func(x) for x in X]) # 优化超参数 initial_params = [1, 1] bounds = [(1e-5, None), (1e-5, None)] res = minimize(lambda params: -log_likelihood(params, X, y), initial_params, bounds=bounds) theta, sigma = res.x # 在随机点上进行预测 x0 = np.random.uniform(-20, 20, size=(1, 10)) mu, v = predict(X, y, x0, theta, sigma) # 计算误差 exact_val = expensive_func(x0) error = (exact_val - mu)**2 print("预测误差:", error) print("预测方差:", v)注释一下
这段代码主要实现了使用高斯过程进行回归分析。其中定义了一个昂贵的函数 `expensive_func`,该函数实现了在给定输入的情况下进行昂贵计算的功能。然后定义了一个高斯核函数 `gaussian_kernel`,用于计算输入数据的协方差矩阵。接着定义了对数似然函数 `log_likelihood`,用于计算给定超参数情况下的对数似然值。最后定义了预测函数 `predict`,用于在给定超参数和输入数据的情况下进行预测。在代码中,使用了 `minimize` 函数对超参数进行优化,并使用随机数据进行了预测。最终输出预测误差和预测方差。
这行代码在运行时报错,应该怎么修改 from PIL import Image import numpy as np def gaussian_filter(size, sigma): x, y = np.meshgrid(np.linspace(-1, 1, size), np.linspace(-1, 1, size)) d = np.sqrt(x*x + y*y) g = np.exp(-((d**2)/(2.0*sigma**2))) return g img
这段代码存在多个问题,我来一一指出并提供修改方案:
1. 缺少图片读取代码,需要使用PIL库中的Image模块读取图片,可以使用以下代码:
```python
img = Image.open('path/to/image.jpg')
```
2. 在计算d时,x和y的平方应该分别相加,而不是乘法,可以使用以下代码:
```python
d = np.sqrt(x*x + y*y)
```
3. 在最后一行代码中,需要对图片进行高斯滤波,因此需要使用高斯滤波器对图片进行卷积,可以使用以下代码:
```python
from scipy.signal import convolve2d
# 生成高斯滤波器
filter_size = 5
sigma = 1.0
gaussian_filter = gaussian_filter(filter_size, sigma)
# 对图片进行卷积
img_array = np.array(img)
img_filtered = convolve2d(img_array, gaussian_filter, mode='same')
```
综上所述,可以将代码修改为以下形式:
```python
from PIL import Image
import numpy as np
from scipy.signal import convolve2d
def gaussian_filter(size, sigma):
x, y = np.meshgrid(np.linspace(-1, 1, size), np.linspace(-1, 1, size))
d = np.sqrt(x*x + y*y)
g = np.exp(-((d**2)/(2.0*sigma**2)))
return g
# 读取图片
img = Image.open('path/to/image.jpg')
# 生成高斯滤波器
filter_size = 5
sigma = 1.0
gaussian_filter = gaussian_filter(filter_size, sigma)
# 对图片进行卷积
img_array = np.array(img)
img_filtered = convolve2d(img_array, gaussian_filter, mode='same')
```
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