Математика

Рэлей: амплитуда двух нормальных компонент

Рассчитывает распределение модуля двух независимых нормальных компонент с нулевыми средними.

∑быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Плотность амплитуды0,3032651/ед.
Накопленная вероятность39,3469 %
Средняя амплитуда2,5066 ед.
Медиана амплитуды2,3548 ед.
Стандартное отклонение амплитуды1,3103 ед.
Формула

Как считается результат

Плотность амплитуды = value/scale^2*exp(-value^2/(2*scale^2)) (1/ед.); Накопленная вероятность = -expminus(-value^2/(2*scale^2))*100 (%); Средняя амплитуда = scale*sqrt(pi/2) (ед.); Медиана амплитуды = scale*sqrt(2*ln(2)) (ед.); Стандартное отклонение амплитуды = scale*sqrt((4-pi)/2) (ед.)
Пример с тестовыми данными

Общее стандартное отклонение компонент σ: 2 ед.; Неотрицательная амплитуда r: 2 ед.

Плотность амплитуды: 0,3032653299 1/ед.; Накопленная вероятность: 39,34693403 %; Средняя амплитуда: 2,506628275 ед.; Медиана амплитуды: 2,354820045 ед.; Стандартное отклонение амплитуды: 1,310272755 ед.
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Рассчитывает распределение модуля двух независимых нормальных компонент с нулевыми средними.

Для независимых X,Y~N(0,σ²) модуль R=√(X²+Y²) имеет f(r)=r exp(−r²/(2σ²))/σ² и F(r)=1−exp(−r²/(2σ²)). Среднее σ√(π/2), медиана σ√(2ln2), разброс σ√((4−π)/2).

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: общее стандартное отклонение компонент σ в ед.; неотрицательная амплитуда r в ед..

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Компоненты независимы, их дисперсии одинаковы и средние нулевые. При ненулевом среднем возникает другая модель, например Райса; коррелированные либо неодинаковые компоненты также не описываются этим расчётом. Плотность не является вероятностью одной точной амплитуды.

  3. 03
    Прочитайте результат

    Масштаб σ — отклонение каждой исходной компоненты, не отклонение готовой амплитуды. Для малых r накопленная вероятность вычисляется через expm1 без вычитания двух почти равных чисел.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

Масштаб σ — отклонение каждой исходной компоненты, не отклонение готовой амплитуды. Для малых r накопленная вероятность вычисляется через expm1 без вычитания двух почти равных чисел.

02

Когда модель применима

Компоненты независимы, их дисперсии одинаковы и средние нулевые. При ненулевом среднем возникает другая модель, например Райса; коррелированные либо неодинаковые компоненты также не описываются этим расчётом. Плотность не является вероятностью одной точной амплитуды.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Общее стандартное отклонение компонент σ: 2 ед.; Неотрицательная амплитуда r: 2 ед.
Вычисление
Для независимых X,Y~N(0,σ²) модуль R=√(X²+Y²) имеет f(r)=r exp(−r²/(2σ²))/σ² и F(r)=1−exp(−r²/(2σ²)). Среднее σ√(π/2), медиана σ√(2ln2), разброс σ√((4−π)/2). Плотность амплитуды: (2) ÷ (2)^2 × exp(-(2)^2 ÷ (2 × (2)^2)) = 0,3032653299 1/ед.. Накопленная вероятность: -expminus(-(2)^2 ÷ (2 × (2)^2)) × 100 = 39,34693403 %. Средняя амплитуда: (2) × sqrt(π ÷ 2) = 2,506628275 ед.. Медиана амплитуды: (2) × sqrt(2 × ln(2)) = 2,354820045 ед.. Стандартное отклонение амплитуды: (2) × sqrt((4-π) ÷ 2) = 1,310272755 ед..
Результат
Плотность амплитуды: 0,3032653299 1/ед.; Накопленная вероятность: 39,34693403 %; Средняя амплитуда: 2,506628275 ед.; Медиана амплитуды: 2,354820045 ед.; Стандартное отклонение амплитуды: 1,310272755 ед.

Масштаб σ — отклонение каждой исходной компоненты, не отклонение готовой амплитуды. Для малых r накопленная вероятность вычисляется через expm1 без вычитания двух почти равных чисел.

Пример 2
Исходные данные
Общее стандартное отклонение компонент σ: 2 ед.; Неотрицательная амплитуда r: 0 ед.
Вычисление
Плотность амплитуды: (0) ÷ (2)^2 × exp(-(0)^2 ÷ (2 × (2)^2)) = 0 1/ед.. Накопленная вероятность: -expminus(-(0)^2 ÷ (2 × (2)^2)) × 100 = 0 %. Средняя амплитуда: (2) × sqrt(π ÷ 2) = 2,506628275 ед.. Медиана амплитуды: (2) × sqrt(2 × ln(2)) = 2,354820045 ед.. Стандартное отклонение амплитуды: (2) × sqrt((4-π) ÷ 2) = 1,310272755 ед..
Результат
Плотность амплитуды: 0 1/ед.; Накопленная вероятность: 0 %; Средняя амплитуда: 2,506628275 ед.; Медиана амплитуды: 2,354820045 ед.; Стандартное отклонение амплитуды: 1,310272755 ед.

Этот вариант использует другие исходные данные: Неотрицательная амплитуда r — 0. Масштаб σ — отклонение каждой исходной компоненты, не отклонение готовой амплитуды. Для малых r накопленная вероятность вычисляется через expm1 без вычитания двух почти равных чисел.

Формула и обозначения

Плотность амплитуды = value/scale^2*exp(-value^2/(2*scale^2)) (1/ед.); Накопленная вероятность = -expminus(-value^2/(2*scale^2))*100 (%); Средняя амплитуда = scale*sqrt(pi/2) (ед.); Медиана амплитуды = scale*sqrt(2*ln(2)) (ед.); Стандартное отклонение амплитуды = scale*sqrt((4-pi)/2) (ед.)

scale — общее стандартное отклонение компонент σ, единица: ед..

value — неотрицательная амплитуда r, единица: ед..

Для независимых X,Y~N(0,σ²) модуль R=√(X²+Y²) имеет f(r)=r exp(−r²/(2σ²))/σ² и F(r)=1−exp(−r²/(2σ²)). Среднее σ√(π/2), медиана σ√(2ln2), разброс σ√((4−π)/2).

Практическое применение

Рассчитывает распределение модуля двух независимых нормальных компонент с нулевыми средними. Для независимых X,Y~N(0,σ²) модуль R=√(X²+Y²) имеет f(r)=r exp(−r²/(2σ²))/σ² и F(r)=1−exp(−r²/(2σ²)). Среднее σ√(π/2), медиана σ√(2ln2), разброс σ√((4−π)/2).

Масштаб σ — отклонение каждой исходной компоненты, не отклонение готовой амплитуды. Для малых r накопленная вероятность вычисляется через expm1 без вычитания двух почти равных чисел.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: общее стандартное отклонение компонент σ в ед.; неотрицательная амплитуда r в ед..

Компоненты независимы, их дисперсии одинаковы и средние нулевые. При ненулевом среднем возникает другая модель, например Райса; коррелированные либо неодинаковые компоненты также не описываются этим расчётом. Плотность не является вероятностью одной точной амплитуды.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

SciPy: распределение Рэлея ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «плотность амплитуды»?+

Масштаб σ — отклонение каждой исходной компоненты, не отклонение готовой амплитуды. Для малых r накопленная вероятность вычисляется через expm1 без вычитания двух почти равных чисел.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Общее стандартное отклонение компонент σ: 2 ед.; Неотрицательная амплитуда r: 2 ед.. Плотность амплитуды: 0,3032653299 1/ед.; Накопленная вероятность: 39,34693403 %; Средняя амплитуда: 2,506628275 ед.; Медиана амплитуды: 2,354820045 ед.; Стандартное отклонение амплитуды: 1,310272755 ед.. Для независимых X,Y~N(0,σ²) модуль R=√(X²+Y²) имеет f(r)=r exp(−r²/(2σ²))/σ² и F(r)=1−exp(−r²/(2σ²)). Среднее σ√(π/2), медиана σ√(2ln2), разброс σ√((4−π)/2).

Какие ограничения есть у метода?+

Компоненты независимы, их дисперсии одинаковы и средние нулевые. При ненулевом среднем возникает другая модель, например Райса; коррелированные либо неодинаковые компоненты также не описываются этим расчётом. Плотность не является вероятностью одной точной амплитуды.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. Масштаб σ — отклонение каждой исходной компоненты, не отклонение готовой амплитуды. Для малых r накопленная вероятность вычисляется через expm1 без вычитания двух почти равных чисел. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Компоненты независимы, их дисперсии одинаковы и средние нулевые. При ненулевом среднем возникает другая модель, например Райса; коррелированные либо неодинаковые компоненты также не описываются этим расчётом. Плотность не является вероятностью одной точной амплитуды.