البرمجة والذكاء الاصطناعي · الصف الأول الثانوي
أسئلة: المحاكاة (2): الأعداد العشوائية وطريقة مونت كارلو
15 سؤال اختيار من متعدد و4 سؤال مقالي بنموذج إجابة، لمراجعة درس «المحاكاة (2): الأعداد العشوائية وطريقة مونت كارلو» من البرمجة والذكاء الاصطناعي (الصف الأول الثانوي). راجع الأسئلة أدناه، أو اختبر نفسك فورًا.
اختبار سريع من 10 أسئلة عشوائية من بنك الأسئلة أعلاه — تُخلط الأسئلة والاختيارات في كل مرة، فلن يتكرر الاختبار بنفس الترتيب.
اختيار من متعدد
العدد الذي يمكن أن يظهر باحتمال متساوٍ ضمن مدى معين يسمى:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: العدد العشوائي
هذا تعريف العدد العشوائي.
الدالة RAND() تولّد عددًا عشوائيًّا:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: أكبر من أو يساوي 0 وأصغر من 1
مدى RAND من 0 إلى أقل من 1.
الصيغة =RAND()*6+1 تولّد عددًا عشوائيًّا:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: أكبر من أو يساوي 1 وأصغر من 7
وأقصى قيمة أقل من .
الدالة التي تحسب مجموع القيم في مدى من الخلايا هي:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: SUM
SUM للمجموع.
الدالة التي تعرض قيمة إذا تحقق شرط وقيمة أخرى إذا لم يتحقق هي:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: IF
IF دالة الشرط.
إذا كانت A2 = 65 فإن الصيغة =IF(A2>=70, "ناجح", "راسب") تعرض:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: راسب
65 أصغر من 70 فالشرط غير متحقق.
طريقة حل المشكلات باستخدام أعداد عشوائية في النماذج الاحتمالية تسمى:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: طريقة مونت كارلو
طريقة مونت كارلو (Monte Carlo Method).
في تقدير π نرسم ربع دائرة نصف قطرها 1 داخل مربع ضلعه 1. النسبة بين مساحة ربع الدائرة ومساحة المربع:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
مساحة ربع الدائرة ومساحة المربع 1.
إذا وُزعت N نقطة ووقع منها n داخل ربع الدائرة فإن:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
.
وُزعت 1000 نقطة فوقع منها 790 داخل ربع الدائرة. القيمة التقريبية لـ π:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: 3.16
.
وُزعت 10000 نقطة فوقع منها 8000 داخل ربع الدائرة. القيمة التقريبية لـ π:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: 3.2
.
الصيغة التي تحدد هل النقطة داخل ربع الدائرة (القيمة في D3) هي (بعد علامة =):
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: IF(D3<=1,1,0)
النقطة داخلها إذا كانت .
كلما زاد عدد النقاط العشوائية في محاكاة π:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: زادت دقة التقدير
زيادة عدد التجارب تقرب النسبة من قيمتها الحقيقية.
محاكاة تقدير π بالنقاط العشوائية نموذج:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: احتمالي
تعتمد على أعداد عشوائية فتختلف النتيجة في كل تشغيل.
الصيغة =SUM(E3:E102)/100 في محاكاة π تحسب:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: احتمال وقوع النقطة داخل ربع الدائرة
مجموع النقاط داخل ربع الدائرة مقسومًا على العدد الكلي 100.
أسئلة مقالية
عرّف طريقة مونت كارلو، ووضح لماذا تُعد محاكاة تقدير π نموذجًا احتماليًّا.
عرض نموذج الإجابة
طريقة مونت كارلو: طريقة لحل المشكلات باستخدام أعداد عشوائية في النماذج الاحتمالية بتكرار تجربة عشوائية مرات كثيرة. ومحاكاة π نموذج احتمالي لأنها تعتمد على نقاط عشوائية، فتختلف النتيجة قليلًا في كل تشغيل.
اشرح خطوات تقدير π باستخدام 100 نقطة عشوائية في جدول بيانات، مع كتابة الصيغ.
عرض نموذج الإجابة
1) نولد الإحداثيين x وy لكل نقطة بالدالة =RAND(). 2) نحسب مثل =B3^2+C3^2. 3) نحدد هل النقطة داخل ربع الدائرة بالصيغة =IF(D3<=1,1,0). 4) ننسخ لأسفل 100 صف. 5) نحسب الاحتمال =SUM(E3:E102)/100. 6) نضرب في 4: =G3*4 فنحصل على π تقريبًا.
وُزعت 20000 نقطة عشوائيًّا داخل مربع فوقع منها 15700 داخل ربع الدائرة. قدّر قيمة π، ثم وضّح أثر زيادة عدد النقاط.
عرض نموذج الإجابة
. كلما زاد عدد النقاط اقتربت النسبة من فزادت دقة التقدير.
اكتب صيغة IF تعرض "مرتفعة" إذا كانت درجة الحرارة في B2 أكبر من 35، وإلا تعرض "معتدلة"، واشرح أجزاءها.
عرض نموذج الإجابة
=IF(B2>35, "مرتفعة", "معتدلة"). الجزء الأول B2>35 هو التعبير المنطقي (الشرط)، والثاني "مرتفعة" القيمة إذا تحقق الشرط، والثالث "معتدلة" القيمة إذا لم يتحقق.