Apache独立Gamma分布

Question

Apache独立Gamma分布

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你好，我注意到Apache Maths库（版本2.2）中的一些奇怪行为，特别是在org.apache.commons.math.distribution.GammaDistributionImpl类中，尽管我认为这可能也适用于其他分布。

我想按照以下方式从不同的伽玛分布中取样：

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;
}

然而当我运行代码时，我发现样本都异常相似，即给定：

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

一些示例输出如下：

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

我认为问题是默认的随机数生成器对于每个分布使用相同/相似的种子，我进行了如下测试：

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，即给定：

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

一些示例输出如下：

[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：

发生了什么？这是一个错误还是Apache Maths发行版故意这样做的？

如果我创建单独的分布对象，似乎很奇怪我必须担心它们被赋予什么种子，并确保它们足够不同。

另一个小烦恼是，我似乎无法将自己的Random对象传递给这些分布，而是只允许通过reseedRandomGenerator(long seed)方法更改种子。在尝试重现结果时，能够传递自己的Random对象将非常有用。

感谢任何帮助。

- Richy

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- zoom · Accepted Answer

通过查看javadoc，我发现以下类：

其中有一个方法public double[] sample(int sampleSize) throws MathException可以产生分布的随机样本。在默认实现中，通过循环调用sample()方法来生成样本。您尝试过吗？请注意，要保留HTML标记。

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

编辑: 对不起，我看到你每次都使用一个新的alpha参数计算一个新的GammaDistributionImpl。我猜这是因为种子值是从系统时钟中派生出来的，具有有限的分辨率，接近构造函数的调用将产生相同的结果。请参阅此SO问题。

以下是一些输入，让您进行更深入的调查：

您可以浏览Apache Commons Math的JIRA。
如果可能的话，您应该更新到lib的v3.1。根据JIRA，已经纠正了一些问题。
您可以浏览/订阅/发布邮件列表