关于matlab生成随机数

一，matlab中生成随机数主要有三个函数：rand, randn,randi

1，rand  生成均匀分布的伪随机数。分布在（0~1）之间

   主要语法：rand(m,n)生成m行n列的均匀分布的伪随机数

             rand(m,n,'double')生成指定精度的均匀分布的伪随机数，参数还可以是'single'

             rand(RandStream,m,n)利用指定的RandStream(我理解为随机种子)生成伪随机数

2，randn 生成标准正态分布的伪随机数（均值为0，方差为1）

   主要语法：和上面一样

3, randi 生成均匀分布的伪随机整数

   主要语法：randi（iMax）在开区间（0，iMax）生成均匀分布的伪随机整数

             randi（iMax，m，n）在开区间（0，iMax）生成mXn型随机矩阵

             r = randi([iMin,iMax],m,n)在开区间（iMin，iMax）生成mXn型随机矩阵

示例验证：

均值分布

         概率分布图：

            y=rand(1,3000000);
            hist(y,2000);

散点图：

            y=rand(1,3000000);
            plot(y)

散点图：

           y=randn(1,3000000);
           plot(y);

二，关于随机种子，伪随机数的重复生成

正常情况下每次调用相同指令例如rand生成的伪随机数是不同的，

例如：

rand(1,3)

rand(1,3)

matlab的输出为:

ans =
   0.139043482536049   0.734007633362635   0.194791464843949
ans =
   0.602204766324215   0.937923745019422   0.149285414707192

如何使两个语句生成的随机数相等呢？

Matlab帮助中的下面章节有所叙述：

Managing the Default Stream

管理默认（缺省）流

 

rand, randn, and randi draw random numbers from an underlying random number stream, called the default stream. The @RandStream class allows you to get a handle to the default stream and control random number generation.

rand,randn,和randi 从一个基础的随机数流中得到随机数，叫做默认流。你可以通过 @RandStream 类得到默认流的句柄从而控制随机数的生成。

Get a handle to the default stream as follows:

以下为得到默认流句柄的代码：

defaultStream=RandStream.getDefaultStream defaultStream = mt19937ar random stream (current default) Seed: 0 RandnAlg: Ziggurat

Return the properties of the stream object with the get method:
用get方法返回流对象属性：

get(defaultStream) Type: 'mt19937ar' NumStreams: 1 StreamIndex: 1 Substream: 1 Seed: 0 State: [625x1 uint32] RandnAlg: 'Ziggurat' Antithetic: 0 FullPrecision: 1

The State property is the internal state of the generator. You can save the State ofdefaultStream.
state属性是发生器的内部状态，你可以保存默认流的状态：

myState=defaultStream.State;

Using myState, you can restore the state of defaultStream and reproduce previous results.
利用myState你可以恢复默认流状态重新生成前面的结果：

myState=defaultStream.State; A=rand(1,100); defaultStream.State=myState; B=rand(1,100); isequal(A,B) ans = 1

你也可以直接使用@RandStream 类的reset静态方法重置种子状态来获取相同的随机生成序列，下面是示例代码:

stream = RandStream.getDefaultStream;%获取默认的随机种子（暂时这么叫，帮助有详细解释）
reset(stream);%重置
rand(stream,1,3)
reset(stream);%重置
rand(stream,1,3)

matlab的输出为：

ans =
   0.814723686393179   0.905791937075619   0.126986816293506
ans =
   0.814723686393179   0.905791937075619   0.126986816293506

可以看出生成的随机码是相等的，这样可以用于重复实验上来

原文@http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b94ff130100edwh.html