MathProf - Berechnung von Pi - Monte-Carlo-Methode - Kreiszahl Pi - Animation
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für das Modul zum experimentellen Berechnen der Kreiszahl Pi mit
Hilfe einer Simulation.
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Themen und Stichworte:Näherungsverfahren zur Bestimmung der Kreiszal Pi - Monte-Carlo-Simulation - Näherungsverfahren zur Bestimmung der Kreisfläche - Annäherung an Pi - Berechnung der Kreiskonstante Pi |
Berechnung der Kreiszahl Pi mit Hilfe der Monte-Carlo-Methode
Das Unterprogramm [Stochastik] - [Sonstiges] - Berechnung von Pi (Monte-Carlo-Methode) ermöglicht die experimentelle Bestimmung der Kreiszahl Pi, mittels dem Buffon'schen Nadelexperiment.
Hierbei wird ein Kreis mit dem Durchmesser d = 1 und ein darum liegendes Quadrat dargestellt. Mit Hilfe eines Zufallsgenerators werden durch n Versuche Punkte erzeugt und es wird die Anzahl derer ermittelt, die im Quadrat liegen. Liegt ein Punkt zudem im Kreis, so gilt dies als Treffer k und es ergibt sich daraus der Zusammenhang π = 4·k/n.
Durchführung
Nach jeder Bedienung der Schaltfläche Berechnen werden 10000 Versuche durchgeführt. Aufgrund der numerisch ermittelten Trefferzahl wird die Kreiszahl π näherungsweise errechnet und die Punkte, welche sich innerhalb des Kreises befinden (Treffer), werden grafisch dargestellt.
Numerisch ausgegeben werden die Anzahl der durchgeführten Versuche, die absolute Zahl der Treffer, der Näherungswert für die Kreiszahl π, die prozentuale Trefferquote sowie die proz. Abweichung zum wahren Wert von π.
Auf den Anfangszustand zurücksetzen können Sie das Unterprogramm, indem Sie die Schaltfläche Zurücksetzen bedienen.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Beispiel
Hilfreiche Informationen zu diesem Fachthema sind unter Wikipedia - Monte Carlo-Simulation zu finden.
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