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高尔顿钉板试验动态图形软件的设计与制作

武新乾,张翠霞,轩凤霞

【摘要】为了更加直接形象地认识和理解高尔顿钉板试验的过程和结果,基于MATLAB GUI编制了高尔顿钉板试验动态图形软件. 该软件界面友好,通过输入相关参数即可观测到高尔顿钉板试验的演示过程,这对中心极限定理的教学起到了良好的辅助作用,达到了理想的效果.

【期刊名称】洛阳师范学院学报

【年(卷),期】2015(000)002

【总页数】4

【关键词】高尔顿钉板试验; MATLAB GUI;回调函数

在概率论与数理统计研究中,高尔顿钉板试验是一种经典的古典概型[1],试验模型如图1所示.

在高尔顿钉板上方让小球自由下落,当小球每次碰到钉板时等可能地落入左右两侧,最后落入板底的某个槽里,而小球落入哪个槽里事先无法确定. 当小球个数足够多时,最后各个槽里小球的顶端的曲线情况类似于正态密度曲线,可以形象地说明中心极限定理.

为了模拟高尔顿钉板试验,聂燕基于Visual Basic语言讨论了高尔顿钉板试验的算法实现和试验分析[2],然而,该文献侧重于算法实现,并没有提出设计可视化的操作界面. 网络上给出了演示高尔顿钉板试验的课件[3],有可视化操作界面,但钉板层数固定,且小球落入钉子右边概率只有4种选择,也没有给出理论概率与频率的对比结果. 为了避免这些限制条件,有必要设计和制作出一种更加灵活实用的可视化软件.

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