ランダム・ウォークを描画 Pythonで
統計の勉強中にランダム・ウォークという言葉が出てきたので、ちょっとばかし時間を取って、Pythonで描画するプログラムを書いてみました。
ブラウン運動に繋げて行けることを願って・・・(^^;
"""ランダム・ウォークを計算するクラス
"""
from dataclasses import dataclass
import random
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
@dataclass
class RandomWalk:
_count: int = 25 # デフォルト値
def __init__(self) -> None:
pass
@property
def count(self) -> int:
return self._count
@count.setter
def count(self, _count: int) -> None:
self._count = _count
def random_walk(self) -> list:
direction: list = []
#random.seed(24)
for i in range(self._count):
x = 1 if random.random() >= 0.5 else -1
direction.append(x)
return direction
def positioning(self, direction: list) -> list:
"""cumsumと同じ様なことをやっている"""
x: list = []
x_point: int = 0 # 現在地
for dirc in direction:
x_point = x_point + dirc
x.append(x_point)
return x
rw = RandomWalk()
rw.count: int = 50 # プロット数
kinds: int = 10 # 何種類作るか
directions: list = []
labels: list = []
for kind in range(kinds):
direction = rw.random_walk()
#position = rw.positioning(direction) # cumsumあるの忘れてた
cumsum_direction = np.cumsum(direction)
cumsum_direction = np.append(0, cumsum_direction) # ゼロスタートとしたいので、先頭にゼロを追加
directions.append(cumsum_direction)
labels.append(f'Line{kind+1}')
plt.style.use('ggplot')
fig = plt.figure(figsize = (10,7))
#fig, ax = plt.subplots()
for kind in range(kinds):
plt.plot(range(0, rw.count+1), directions[kind])
plt.ylim(-20, 20)
plt.legend(labels=labels, loc='best', borderaxespad=1, fontsize=12)
#plt.grid()
plt.title('Random Walk')
fig.tight_layout()
fig.savefig("random_walk.png")
以上になります
