Strona główna Prawdopodobieństwo Procesy stochastyczne

🎲 Procesy stochastyczne

Błądzenie losowe, ruchy Browna, geometryczny ruch Browna, procesy Poissona i centralne twierdzenie graniczne.

Prawdopodobieństwo2DŚredni60 FPS
stochastic-processes ↗ Otwórz osobno
Interfejs samej symulacji jest w języku angielskim.

O tej symulacji

Ten symulator generuje dziesiątki niezależnych losowych ścieżek obok siebie — spacer losowy 1D oparty na rzucie monetą, spacer losowy 2D, geometryczny ruch Browna (standardowy model ceny akcji) lub proces Poissona przyjść — i nakłada na nie teoretyczną predykcję ponad surową losowością. Obserwuj, jak pasma ±√n ograniczają rozrzut spaceru losowego, jak 95-procentowe pasma ufności otaczają symulowane ceny akcji, a rysowany na żywo histogram punktów końcowych stopniowo przybiera kształt krzywej dzwonowej, którą gwarantuje centralne twierdzenie graniczne, niezależnie od tego, jak prosty był każdy pojedynczy krok.

🔬 Co pokazuje

Wiele kolorowych przykładowych ścieżek narysowanych razem z nałożoną odpowiednią teoretyczną obwiednią — przerywane pasma ±√n dla spacerów losowych, przerywane koło dyfuzji w 2D, przerywane 95-procentowe pasma ufności dla cen akcji lub linia oczekiwanego tempa dla przyjść Poissona — a także histogram na żywo (tryb 1D) pokazujący, gdzie kończą się ścieżki.

🎮 Jak korzystać

Przełączaj między zakładkami 1D Walk, 2D Walk, Stock i Poisson, dostosuj N ścieżek, kroki/czas, dryf μ, zmienność σ i tempo λ, a następnie kliknij Regenerate, aby ponownie wylosować ścieżki, obserwując, jak aktualizują się średnia, wariancja, skośność i kurtoza dla bieżącego procesu.

💡 Czy wiesz, że?

Prosty spacer losowy 1D jest rekurencyjny — spacerowicz jest matematycznie zagwarantowany, że wróci do punktu startowego nieskończenie wiele razy — to samo dotyczy 2D, ale nie 3D i wyższych wymiarów, gdzie losowy spacerowicz może odejść i nigdy nie wrócić, z dodatnim prawdopodobieństwem.

Najczęściej zadawane pytania

Co pokazuje tutaj centralne twierdzenie graniczne?

Mówi ono, że suma wielu niezależnych losowych kroków zbiega do rozkładu Gaussa (normalnego) niezależnie od rozkładu poszczególnych kroków. W trybie 1D Walk obserwuj, jak histogram pozycji końcowych stopniowo przyjmuje kształt krzywej dzwonowej wraz ze wzrostem liczby kroków.

Dlaczego pasma ±√n poszerzają się w taki sposób?

Dla prostego spaceru losowego odchylenie standardowe pozycji spacerowicza po n krokach rośnie jak √n, a nie liniowo z n — ten podliniowy wzrost sprawia, że przerywane pasma teoretyczne rozszerzają się wolniej niż linia prosta, ściśle obejmując miejsce, w którym kończy się większość ścieżek.

Czym jest geometryczny ruch Browna i dlaczego stosuje się go do cen akcji?

To model, w którym logarytm ceny podąża za zwykłym ruchem Browna z dryfem, dzięki czemu ceny pozostają dodatnie (w przeciwieństwie do zwykłego ruchu Browna, który może przyjmować wartości ujemne). Wzór zawiera człon korekcyjny Itô −σ²/2, który uwzględnia matematyczne osobliwości eksponencjacji procesu losowego.

Czym jest proces Poissona?

Modeluje zdarzenia (rozpady promieniotwórcze, pakiety sieciowe, przyjścia klientów) zachodzące ze stałym średnim tempem λ, przy czym liczba zdarzeń w czasie t ma rozkład Poissona, a odstępy między zdarzeniami rozkład wykładniczy. Jest to jedyny proces o niezależnych, stacjonarnych przyrostach.

Dlaczego spacer losowy 2D wraca do punktu startowego, ale niekoniecznie w 3D?

To twierdzenie o rekurencji Pólyi: prosty spacer losowy na sieci 1D lub 2D jest rekurencyjny (gwarantowany powrót do początku nieskończenie wiele razy), ale w 3D lub wyższych wymiarach staje się przejściowy — istnieje dodatnie prawdopodobieństwo, że spacerowicz nigdy nie wróci.

Podobne symulacje