Science des données

Comment utiliser la fonction aléatoire Python NumPy?

Comment utiliser la fonction aléatoire Python NumPy?

Lorsque la valeur du nombre change à chaque exécution du script, alors ce nombre est appelé un nombre aléatoire. Les nombres aléatoires sont principalement utilisés pour les différents types de tests et d'échantillonnage. De nombreuses façons existent en Python pour générer le nombre aléatoire, et en utilisant un Aléatoire module de la bibliothèque NumPy est une façon de le faire. De nombreuses fonctions existent dans le module random pour générer des nombres aléatoires, tels que rand(), randint(), aléatoire(), etc. Les utilisations du Aléatoire() fonction du module aléatoire pour générer Aléatoire les nombres en Python sont montrés dans ce tutoriel.

Générer des nombres aléatoires à l'aide de la fonction random()

La syntaxe de la fonction random() du module random est donnée ci-dessous.

Syntaxe:

tableau numpy.Aléatoire.aléatoire(taille=Aucun)

Cette fonction peut prendre un argument facultatif, et la valeur par défaut de cet argument est Rien.  N'importe quel entier ou le tuple d'entiers peut être donné comme valeur d'argument qui a défini la forme du tableau qui sera renvoyé en sortie. Si aucune valeur d'argument n'est fournie, un seul nombre flottant sera renvoyé à la place d'un tableau. Les différentes utilisations de la fonction random() sont présentées ci-dessous.

Exemple-1 : Utilisation de la fonction random() sans aucune valeur d'argument

L'exemple suivant montre l'utilisation de la fonction random() sans aucun argument qui génère un nombre aléatoire scalaire. La valeur retournée de cette fonction est imprimée plus tard.

# importer la bibliothèque NumPy
importer numpy en tant que np
# Appeler la fonction random() sans argument
numéro_aléatoire = np.Aléatoire.Aléatoire()
# Imprimer la valeur aléatoire
print ("La sortie de la fonction random() est : ", random_number)

Production:

La sortie suivante apparaîtra après l'exécution du script ci-dessus. Il montre des nombres aléatoires fractionnaires.

Exemple-2 : Utilisation de la fonction random() avec un entier

L'exemple suivant montre l'utilisation de la fonction random() avec un entier dans la valeur de l'argument size. Ici, 4 est défini sur l'argument de taille. Cela signifie que la fonction random() générera un tableau de quatre nombres aléatoires fractionnaires. La sortie de la fonction est imprimée plus tard.

# importer la bibliothèque NumPy
importer numpy en tant que np
# Créer un tableau de 4 nombres aléatoires
np_tableau = np.Aléatoire.aléatoire(taille=4)
# Imprimer le tableau
print("La sortie de la fonction random() est :\n", np_array)

Production:

La sortie suivante apparaîtra après l'exécution du script ci-dessus. Il montre le tableau unidimensionnel de nombres fractionnaires.

Exemple-3 : Utilisation de la fonction random() avec un tuple de deux entiers

L'exemple suivant montre comment la fonction random() peut être utilisée pour créer un tableau bidimensionnel de nombres aléatoires fractionnaires. Ici, (2,5) est utilisé comme valeur de l'argument size, et la fonction renverra un tableau bidimensionnel de nombres fractionnaires avec 2 lignes et 5 colonnes.

# importer la bibliothèque NumPy
importer numpy en tant que np
# Créer un tableau à deux dimensions de nombres aléatoires
np_tableau = np.Aléatoire.aléatoire(taille=(2, 5))
# Imprimer le tableau
print("La sortie de la fonction random() est : \n ", np_array)

Production:

La sortie suivante apparaîtra après l'exécution du script ci-dessus. Il montre un tableau à deux dimensions de nombres aléatoires fractionnaires.

Exemple-4 : Utilisation de la fonction random() avec un tuple de trois entiers

L'exemple suivant montre comment la fonction random() peut être utilisée pour créer un tableau tridimensionnel de nombres aléatoires fractionnaires. Ici, (2,3,4) est utilisé comme valeur de l'argument de taille, et la fonction renverra un tableau tridimensionnel de nombres fractionnaires avec 3 lignes et 4 colonnes de 2 fois.

# importer la bibliothèque NumPy
importer numpy en tant que np
# Créer un tableau tridimensionnel de nombres aléatoires
np_tableau = np.Aléatoire.aléatoire(taille=(2, 3, 4))
# Imprimer le tableau
print("La sortie de la fonction random() est : \n ", np_array)

Production:

La sortie suivante apparaîtra après l'exécution du script ci-dessus. Il montre un tableau tridimensionnel de nombres aléatoires fractionnaires.

Exemple-5 : Utilisation de la fonction random() pour générer des tirages au sort

L'exemple suivant montre comment générer des tirages au sort en utilisant des nombres aléatoires. Un tableau NumPy de 10 nombres fractionnaires aléatoires a été créé à l'aide de la fonction random(). têtes le tableau a été créé avec les valeurs booléennes en comparant les valeurs du tableau avec 0.7.  Ensuite, les valeurs de la têtes tableau et le nombre total de Vrai valeurs dans le têtes le tableau a été imprimé.

# Importer la bibliothèque NumPy
importer numpy en tant que np
# Créer un tableau de 10 nombres aléatoires
np_tableau = np.Aléatoire.aléatoire(10)
# Créer le tableau de lancers de pièces en fonction des valeurs du tableau
têtes = np_array > 0.7
# Imprimer le tableau de tête
print("Les valeurs du tableau de tête sont :\n", têtes)
# Imprimer le nombre de têtes
print("\nLe nombre total de têtes est", np.somme (têtes))

Production:

La sortie similaire suivante apparaîtra après l'exécution du script. Les différentes sorties seront générées à des moments différents pour des nombres aléatoires. D'après le résultat suivant, le nombre total de Vrai valeurs est 4.

Exemple-6 : Utilisation de la fonction random() pour le tracé

L'exemple suivant montre comment générer les tracés d'un graphique à l'aide de la fonction random(). Ici, les valeurs de l'axe des x ont été générées à l'aide des fonctions random() et sort(). Les valeurs de l'axe des y ont été générées à l'aide de la fonction arange(). Ensuite, la fonction plot() de matplotlib.pyplot a été utilisé pour dessiner les tracés du graphique. La fonction show() a été utilisée pour afficher le graphique.

# Importez les bibliothèques nécessaires
importer numpy en tant que np
importer matplotlib.pyplot en tant que plt
# Créer un tableau trié de nombres aléatoires
axe_x = np.trier(np.Aléatoire.aléatoire(500000))
# Créer un axe x pour CDF (continue la distribution de probabilité)
axe_y = np.range(1, 500000)
# Tracer CDF à partir de nombres aléatoires
plt.plot(x_axis[::500], y_axis[::500], marker='.', markersize=5, color='red')
# Afficher le graphique
plt.spectacle()

Production:

La sortie similaire suivante apparaîtra après l'exécution du script ci-dessus.

Conclusion

La fonction random() est une fonction très utile de Python pour effectuer différents types de tâches. Diverses utilisations de la fonction random() ont été montrées dans ce didacticiel à l'aide de plusieurs exemples. Le but de l'utilisation de cette fonction sera clair pour les lecteurs après avoir pratiqué correctement les exemples de ce tutoriel.

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