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title: "À propos du calcul de pi" title: "À propos du calcul de pi"
author: _Arnaud Legrand_ author: _Arnaud Legrand_
date: _25 juin 2018_ date: _25 juin 2018_
...@@ -7,7 +6,7 @@ output: html_document ...@@ -7,7 +6,7 @@ output: html_document
## En demandant à la lib maths ## En demandant à la lib maths
Mon ordinateur m'indique que $\pi$ vaut *approximativement* Mon ordinateur mindique que $\pi$ vaut *approximativement*
```{r} ```{r}
pi pi
...@@ -18,33 +17,33 @@ pi ...@@ -18,33 +17,33 @@ pi
Mais calculé avec la **méthode** des [aiguilles de Buffon](https://fr.wikipedia.org/wiki/Aiguille_de_Buffon), on obtiendrait comme **approximation** : Mais calculé avec la **méthode** des [aiguilles de Buffon](https://fr.wikipedia.org/wiki/Aiguille_de_Buffon), on obtiendrait comme **approximation** :
```{r} ```{r}
set.seed(42) set.seed(42)
N = 100000 N = 100000
x = runif(N) x = runif(N)
theta = pi/2*runif(N) theta = pi/2*runif(N)
2/(mean(x+sin(theta)>1)) 2/(mean(x+sin(theta)>1))
``` ```
## Avec un argument “fréquentiel” de surface ## Avec un argument "fréquentiel" de surface
Sinon, une méthode plus simple à comprendre et ne faisant pas intervenir d’appel à la fonction sinus se base sur le fait que si Sinon, une méthode plus simple à comprendre et ne faisant pas intervenir d'appel à la fonction sinus se base sur le fait que si
$X \sim U(0,1)$ et $X \sim U(0,1)$ et
$Y \sim U(0,1)$ alors $Y \sim U(0,1)$ alors
$P[X^{2} + Y^{2} \leq 1]= \pi /4$ $P[X^{2} + Y^{2} \leq 1]= \pi /4$
(voir [méthode de Monte Carlo sur Wikipedia](https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thode_de_Monte-Carlo#D%C3%A9termination_de_la_valeur_de_%CF%80). Le code suivant illustre ce fait: (voir [méthode de Monte Carlo sur Wikipedia](https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thode_de_Monte-Carlo#D%C3%A9termination_de_la_valeur_de_%CF%80). Le code suivant illustre ce fait:
```{r } ```{r}
set.seed(42) set.seed(42)
N = 1000 N = 1000
df = data.frame(X = runif(N), Y = runif(N)) df = data.frame(X = runif(N), Y = runif(N))
df$Accept = (df$X**2 + df$Y**2 <=1) df$Accept = (df$X**2 + df$Y**2 <=1)
library(ggplot2) library(ggplot2)
ggplot(df, aes(x=X,y=Y,color=Accept)) + geom_point(alpha=.2) + coord_fixed() + theme_bw() ggplot(df, aes(x=X,y=Y,color=Accept)) + geom_point(alpha=.2) + coord_fixed() + theme_bw()
``` ```
Il est alors aisé d’obtenir une approximation (pas terrible) de $\pi$ en comptant combien de fois, en moyenne, $X^{2}+Y^{2}$ est inférieur à 1: Il est alors aisé d’obtenir une approximation (pas terrible) de $\pi$ en comptant combien de fois, en moyenne, $X^{2}+Y^{2}$ est inférieur à 1:
```{r}
```{r }
4*mean(df$Accept) 4*mean(df$Accept)
``` ```
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