numpy.random.normal與numpy.random.randn的區別與聯系

先說結論:
numpy.random.normal 對應的是 正態分布numpy.random.randn 對應的是標準正態分布,所以 numpy.random.randnnumpy.random.normal 的一個特例。

1. numpy.random.normal

從正態(高斯)分布中抽取隨機樣本。

random.normal(loc=0.0, scale=1.0, size=None)

正態分布的概率密度函數最早由棣莫弗(De Moivre)推導得出,200 年后由高斯(Gauss)和拉普拉斯(Laplace)各自獨立推導出來。由于其特有的形狀特征,該函數常被稱為鐘形曲線。

正態分布現象在自然界中經常出現。例如,它描述了受大量微小且隨機干擾影響的樣本的常見分布情況,每個干擾都有其獨特的分布特征。

參數:
loc: 浮點數或浮點數數組
分布的“中心”值(均值)

scale: 浮點數或浮點數數組
分布的標準差(離散程度或“寬度”)。必須為非負值。

size: 整數或整數元組(可選)
輸出形狀。如果給定的形狀為 (m, n, k),那么會抽取 m * n * k 個樣本。如果 sizeNone(默認值),且 locscale 都是標量,則返回一個值。否則,會抽取 np.broadcast(loc, scale).size 個樣本。

返回值:
輸出一個 ndarray 或 標量 (scalar)

從參數化正態分布中抽取樣本。

筆記:
高斯分布的概率密度是:
在這里插入圖片描述
其中,μ是均值,σ是標準差,標準差的平方σ2叫做方差。

在這里插入圖片描述

驗證均值和標準差

在這里插入圖片描述

展示樣本的直方圖,以及概率密度函數

在這里插入圖片描述

具有均值為 3、標準差為 2.5 的正態分布的 2×4 樣本數組

在這里插入圖片描述

2. numpy.random.randn

random.randn(d0, d1, ..., dn)

標準正態 分布中返回一個(或多個)樣本。

如果提供了正整數類型的參數,randn 函數會生成一個形狀為(d0, d1, ..., dn)的數組,其中包含從均值為 0、方差為 1 的單變量正態分布中抽取的隨機浮點數。如果未提供任何參數,則會返回從該分布中隨機抽取的一個浮點數。

參數:
d0, d1, …, dn:整數,可選

返回數組的維度必須為非負值。如果未給出任何參數,則返回一個 Python 浮點數。

返回值:

Z:ndarrayfloat

一個由標準正態分布的浮點樣本構成的(d0,d1,...,dn)形狀的數組,或者如果未提供參數則為單個此類浮點數。

對于具有均值為 μ 、標準差為 σ 的正態分布的隨機樣本,使用以下公式:
σ * np.random.randn(...) + μ

在這里插入圖片描述

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