3

嗨，我注意到 Apache Maths 库（2.2 版）中有一些奇怪的行为，特别是在org.apache.commons.math.distribution.GammaDistributionImpl课堂上，尽管我认为这可能也适用于其他发行版。

我想从不同的伽马分布中抽取样本，如下所示：

public static final double[] gammaSamples(final double[] shapeParameters)
{
    double[] samples = new double[shapeParameters.length];
    for (int i = 0; i < shapeParameters.length; i++)
    {
        GammaDistributionImpl gd = new GammaDistributionImpl(shapeParameters[i], 1.0d);
        try
        {
            samples[i] = gd.sample();
        }
        catch (MathException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    return samples;
}

但是，在运行代码时，我发现样本都可疑地相似，即给出

public static void main(String[] args)
{
    System.out.println(Arrays.toString(gammaSamples(new double[] { 2.0d, 2.0d, 2.0d})));
}

一些示例输出是：

[0.8732612631078758, 0.860967116242789, 0.8676088095186796]
[0.6099133517568643, 0.5960661621756747, 0.5960661621756747]
[2.1266766239021364, 2.209383544840242, 2.209383544840242]
[0.4292184700011395, 0.42083613304362544, 0.42083613304362544]

我认为问题是由于默认随机数生成器对每个分布使用相同/相似的种子，我对此进行了如下测试：

public static final double[] gammaSamples(final double[] shapeParameters, final Random random)
{
    double[] samples = new double[shapeParameters.length];
    for (int i = 0; i < shapeParameters.length; i++)
    {
        GammaDistributionImpl gd = new GammaDistributionImpl(shapeParameters[i], 1.0d);
        gd.reseedRandomGenerator(random.nextLong());
        try
        {
            samples[i] = gd.sample();
        }
        catch (MathException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    return samples;
}

这似乎解决了问题，即给出

public static void main(String[] args)
{
    System.out.println(Arrays.toString(gammaSamples(new double[] { 2.0d, 2.0d, 2.0d }, new Random())));
}

一些示例输出是：

[2.7506981228470084, 0.49600951917542335, 6.841476090550152]
[1.7571444623500108, 1.941865982739116, 0.2611420777612158]
[6.043421570871683, 0.8852269293415297, 0.6921033738466775]
[1.3859078943455487, 0.8515111736461752, 3.690127105402944]

我的问题是：

这是怎么回事？这是一个错误还是它旨在让 Apache Maths 发行版以这种方式运行？

对我来说很奇怪，如果我创建单独的分发对象，我必须担心给他们的是什么种子，并确保它们足够不同。

另一个轻微的烦恼是我似乎无法将这些分布传递给我自己的 Random 对象，而是它们只允许通过 reseedRandomGenerator(long seed) 方法更改种子。在尝试重现结果时，能够将我自己的 Random 对象传递给它们将非常有用。

谢谢你的帮助。

4

1 回答 1

2

通过查看 javadoc ：

我看到有方法 public double[] sample(int sampleSize) throws MathException

从分布中生成随机样本。默认实现通过在循环中调用 sample() 来生成示例。

你试过了吗？

double[] samples = sample(shapeParameters.length);

编辑：我很抱歉，我看到你GammaDistributionImpl每次都用一个新参数计算一个新alpha参数。我猜这是因为种子值源自具有有限分辨率的系统时钟，并且对构造函数的关闭调用将产生相同的结果。看看这个SO question。

以下是一些输入，可让您进行更深入的调查：

于 2013-01-26T21:33:45.127 回答