Abrir el simulador
Lanza puntos al azar y cuenta cuántos caen dentro del círculo: con suficientes, sale π.
Lo que vas a aprender
- La probabilidad geométrica.
- Por qué la fracción de puntos dentro estima .
- Cómo disminuye el error con el número de puntos.
- Ventajas y límites de los métodos de Monte Carlo.
Cómo se usa el simulador
- Lanza 1, 10, 100 o 1000 puntos, o activa ▶ Lanzar seguido y ajusta los puntos por segundo. ↺ Borrar vuelve a empezar.
- Los puntos dentro del círculo se dibujan de un color y los de fuera, de otro.
- El panel da la cuenta dentro / total, la estimación , el error y el error típico esperado.
- La gráfica Estimación según el número de puntos muestra cómo se acerca a , con una franja donde cae el 95 % de las veces.
Fundamentos teóricos
Probabilidad geométrica
Si un punto cae al azar (con la misma probabilidad en cualquier sitio) en una región, la probabilidad de que caiga en una zona es la proporción de área:El círculo en el cuadrado
Un círculo de radio 1 tiene área ; el cuadrado de lado 2 que lo contiene, 4: Un punto está dentro si .¿Cuánto se equivoca?
Por la ley de los grandes números, la proporción se acerca a al aumentar . El error típico es: Baja como : para ganar una cifra decimal hacen falta 100 veces más puntos.¿Para qué sirve si es tan lento?
Para calcular π no es eficiente. Pero Monte Carlo brilla en problemas con muchas dimensiones (integrales en 100 variables, simulaciones de partículas, riesgos financieros), donde los métodos clásicos son imposibles: su error sigue bajando como sea cual sea la dimensión.Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 · Diez mil puntos
Ejemplo 1 · Diez mil puntos
De 10 000 puntos, 7868 caen dentro: . Error: 0,0056.Error típico esperado: . El resultado está dentro de lo normal.
Ejemplo 2 · ¿Cuántos puntos para tres decimales?
Ejemplo 2 · ¿Cuántos puntos para tres decimales?
Para un error típico de 0,001: millones de puntos.
Experimenta con el simulador
1
Uno a uno
Lanza 10 puntos de uno en uno. ¿Cuánto varía la estimación?
2
La franja
Lanza puntos seguidos y observa cómo la estimación entra y se queda en la franja del 95 %.
3
100 veces más
Anota el error con 100 puntos y con 10 000. ¿Se divide aproximadamente entre 10?
Errores frecuentes
- Pensar que más puntos siempre dan un valor más cercano. En promedio sí, pero la estimación oscila.
- Olvidar multiplicar por 4.
- Esperar que converja rápido: el error baja lentamente.
Herramientas relacionadas
Tablero de Galton
Azar y campana de Gauss.
Error absoluto y relativo
Medir la calidad de la estimación.
Caminata aleatoria
Otra simulación con azar.