Question

我试图在MATLAB中以单精度生成一个均匀分布的浮点值数组。

我想生成+/-（2-2 ^ -23）* 2 ^ 127范围内的所有数字，它表示基于IEEE-754标准的可能32位浮点数的范围。问题是只生成大量数字，我想要包括小幅度数字（接近和包括0）。如果我们取所有生成的数字的绝对值然后找到最小的（我已经将代码复制到代码下面），就会看到这一点。

到目前为止，我在MATLAB中有这段代码：

numtogenerate = 20000;

% Preallocate for speed
generatednumber(numtogenerate) = 0;

for i = 1:numtogenerate
   generatednumber(i) =  rand*(2-2^-23)*2^127*2 - 2^127*(2-2^-23); 
end

minimum = min(generatednumber)
smallest = min(abs(generatednumber))
maximum = max(generatednumber)

hist(generatednumber)

这是输出：

minimum =

 -3.4026e+038


smallest =

  8.4046e+033


maximum =

  3.4027e+038

Answer 1

（为什么以上帝的名义和小绿苹果你会在循环中这样做？）

我的观点是，使用MATLAB的功能来做。学习使用向量和数组。将操作应用于整个数字数组。这就是像MATLAB这样的工具如何发光。除非你这样做，否则你可能会使用较低级别的语言，但没有使用较低级别工具所获得的速度优势。

好的，咆哮，所以我们如何解决这个问题？

使用三个不同的随机值生成每个数字。

随机标志
随机指数
随机尾数

使用矢量操作完成所有操作。

numtogenerate = 20000;

% the sign
S = (rand(numtogenerate,1) < 0.5)*2 - 1;

% The exponent
E = floor(rand(numtogenerate,1)*256) - 128;

% The mantissa
M = rand(numtogenerate,1)*2 - 2^-23;

% bring it all together
R = S.*M.*2.^E;

它们涵盖了整个范围吗？看来是这样。

min(abs(R))
ans =
      7.44202895026248e-41

max(R)
ans =
      3.17337113940593e+38

min(R)
ans =
      -3.3810631675676e+38

假设我得到每个部分的范围正确，这应该基本上产生所需范围内的每个可能的值。

顺便说一句，这些不是均匀分布的数字，至少不是通常在数学中应用的术语。

如何在matlab中的整个可能范围内生成均匀分布的随机浮点数

1 个答案: