- 协方差(covariance)定义:
其中 表示期望值, , 。 - 相关系数(coefficient of correlation)定义:
其中 和 分别是 和 的标准差。 - 任意分布样本的平均值
, ,..., 是 , 的独立随机变量,则平均值
的期望值 ,方差 。 - 正态分布样本的平均值
, ,..., 是来自正态分布(期望值为 ,方差为 )的样本,其平均值
也呈正态分布,期望值 ,方差 。 -
,
,...,
同上,那么
呈自由度为 的 分布。 -
,
,...,
同上,那么
呈自由度为 的 分布。其中,
是样本方差。 和 为独立随机变量。 - 学生
分布(简称
分布)定义:
如果 是正态分布随机变量, 是自由度为 的 分布随机变量,如果 和 互相独立,则
呈自由度为 的 分布。 - 在上面的定义中,如果让
,
,则由上面第4和第6条结论可以得出
呈自由度为 的 分布。 -
分布定义:
如果 和 为独立 分布变量,自由度分别为 和 ,则
被称作具有 分子自由度和 分母自由度的 分布。 - 中心极限定理(Central Limit Theorem)
, ,..., 是独立的具有同样分布的随机变量,期望值 ,方差 。定义
其中
那么,当 时, 趋近于正态分布。
2010年1月21日星期四
统计笔记(一)
2010年1月18日星期一
写了一份Maxima的中文文档
以前我为计算机代数系统Maxima写了一些简介,这次抽时间写了一个比较完整的中文文档,希望能为开放源代码软件的推广做点贡献。
《Maxima快速参考手册》: 写的仓促,欢迎反馈。
《Maxima快速参考手册》: 写的仓促,欢迎反馈。
2009年5月11日星期一
在eps图片上添加LaTeX公式
利用MetaPost的exteps宏包,可以在metapost文件中加入eps图片,同时利用metapost的label命令在图片任何地方加入LaTeX公式。下面是一个使用exteps的例子:
input exteps
verbatimtex
\documentclass{article}
\begin{document}
etex
prologues:=2;
beginfig(1);
begineps "figure.eps";
endeps;
label.rt(btex $f(x) = \sqrt x$ etex, (2cm,3cm));
endfig;
end为了使用LaTeX命令,需要设置环境变量TEX=latex
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MetaPost
2009年4月2日星期四
GnuPlot在PostScript终端下使用任意字体
有时候我们在GnuPlot中想使用一些其他字体,例如LaTeX字体或者一些艺术字体,这时候我们可以用fontfile选项把自己的字体内嵌进生成的PostScript文件:
这样,由于可以使用LaTeX字体,配合PostScript终端的enhanced选项,我们几乎可以在GnuPlot中输入任意特殊字符。另外,为使用TrueType字体,需要安装ttf2pt1工具进行字体自动转化。
set term postscript fontfile "myfont.ext" "FontName"这里的字体可以是Type 1字体,也可以是TrueType字体。命令必须包含完整字体文件名,包括扩展名。字体文件可以在当前目录,也可以用GNUPLOT_FONTPATH环境变量控制字体路径。FontName(字体名)不是字体文件名,通常不那么容易直接得到,尤其是TrueType字体。最简单的办法是在GnuPlot里执行
set term postscript fontfile "myfont.ext"GnuPlot会自动给出字体名。
这样,由于可以使用LaTeX字体,配合PostScript终端的enhanced选项,我们几乎可以在GnuPlot中输入任意特殊字符。另外,为使用TrueType字体,需要安装ttf2pt1工具进行字体自动转化。
2009年3月16日星期一
sed编辑器的使用
sed被称为流编辑器(stream editor)。它和一般写字板之类的文本编辑器不同,它通过逐行读入文本文件,按照用户指定的方式对文本进行过滤。用户通过脚本命令告诉sed该如何处理文本文件,所以sed可以看作一种程序语言。这看起来没有使用鼠标和键盘编辑文件的编辑器方便,但是当我们需要自动处理大量文本文件时,这会非常方便。
例如,我需要把很多数据文件的某些行注释掉,也就是在所有数据文件的某几行开始处加上字符“# ”。如果一个个文件编辑,工作量就太大了。下面这个命令可以很方便的实现这个功能:
sed -i '1,5 s/^/# /' *.txt这个命令把每一个.txt作为后缀的文件前5行开始处加上“# ”。 下面把常用的一些sed命令总结一下。
- 替换一段文字 这个恐怕是sed最常用的方式了。
- 执行多个命令 上面的例子中只执行了一个命令,如果需要同时执行多个命令,需要用到参数-e:
- 指定对某些行操作 如果只对某些行进行操作,可以像一开始举的例子那样,使用行号指定范围:
sed 's/a/A/' <old >new这个命令把文件old中的小写字幕a换为大写字幕A,并且把新的文件存为new。但是这个命令只能替换第一个a,如果想要把文件old中所有的a都替换掉,需要加上一个参数:
sed 's/a/A/g' <old >new上面命令中的斜杠/是分隔符,但是sed没有要求一定用斜杠作为分隔符,其实可以用任何字符(只要不和搜索字符矛盾)作为分隔符,例如冒号等等。
sed -e 's/a/A/' -e 's/b/B/' <old >new
sed '1,10 s/A/a/'
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Linux
2009年1月9日星期五
GnuPlot使用png terminal时找不到字体的问题
GnuPlot不同的终端(terminal)使用不同的处理字体的方法。png/jpeg/gif使用libgd,所以字体目录由GDFONTPATH这个环境变量控制,可以直接使用TrueType字体。例如把需要用到的字体放在$HOME/fonts目录下,在.bashrc中添加:
export GDFONTPATH=$HOME/fonts当路径设置好后,可以用GNUPLOT_DEFAULT_GDFONT这个环境变量设置默认字体。
2009年1月2日星期五
在USB drive(U盘)上安装Linux
用UNetbootin可以很方便的把Linux装到U盘上,只要主板支持,就可以从U盘启动Linux。由于U盘可读写,比Live CD更方便。目前UNetbootin支持Fedora,Debian,Ubuntu等各种主流Linux版本。如果你的U盘比较小,可以试试Puppy Linux,挺小巧的一个Linux版本,只有100M左右大小。
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Linux
2008年11月21日星期五
Mie散射计算器
Mie散射理论为球形颗粒对于电磁波的散射提供了一套严格解,其数值计算十分复杂。Bohren和Huffman的书里提供了用于数值计算的Fortran代码。另外,Oregon Medical Laser Center的网页提供了一个在线的Mie散射计算器,可以快速的计算出一些常用参数,并且给出一些图线。
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光学
2008年11月19日星期三
GNU screen的几个常用命令
GNU screen是命令行界面下的窗口管理器,允许用户在命令行界面下同时在几个虚拟窗口运行不同的程序。GNU screen有一个很有用的功能:如果用户登录到远程机器上利用screen运行程序,该程序在用户切断连接之后可以继续运行,并且下次用户可以登录继续上次的操作。下面是一些常用的命令。
首先在终端执行screen命令进入程序。执行之后虽然看不到任何变化,其实screen已经启动,我们看到的就是一个虚拟终端。
首先在终端执行screen命令进入程序。执行之后虽然看不到任何变化,其实screen已经启动,我们看到的就是一个虚拟终端。
- 建立一个新的窗口(虚拟终端):C-a c
也就是按Ctrl+a然后再按c - 切换到之后的窗口:C-a n
- 切换到之前的窗口:C-a p
- 切换的第N个窗口:C-a N
- 显示现有窗口列表,用上下箭头(或者类似于vi中用j和k)移动光标,按Enter选择:C-a "
- 改变当前窗口的名字:C-a A
- 关闭目前的screen但是保留其中运行的程序(detach):C-a d
如果直接关闭窗口也可以有同样作用。 - 运行screen继续上次在screen里运行的程序(reattach):screen -r
- 进入拷贝模式:C-a [
在screen里不能向上翻屏,进入拷贝模式可以使用光标上下移动翻屏。用空格键可以选择要拷贝的文字,第一次按空格选择开始的字符,第二次选择结束的字符。 - 粘贴选择的文字:C-a ]
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Linux
2008年11月16日星期日
Linux下用sopcast看电视
Sopcast是一个基于P2P技术的网络电视软件,在Linux和Windows上都可以运行。Sopcast网站提供的Linux版本倒挺简单,直接下载解压就可以用了。但是这只是一个命令行的软件。有几个图形界面可以用,觉得gsopcast不错,但是源代码在Fedora和Debian上编译都有问题,header文件需要改动几处。可能因为大家用的编译器不一样?编译好的文件在这里,是我在Debian下用gcc4.3编译的,gsopcast版本是0.4.0,可以直接下载下来用,应该不依赖特定的发行版。
如果自己在桌面建立一个gsopcast快捷方式图标的话,似乎当从图标启动的时候,$PATH变量不起作用,所以gsopcast可能找不到sopcast的执行文件。另外,新的sopcast执行文件是sp-sc-auth,而不是以前的sp-sc。要保证正常使用,最好在/usr/local/bin目录建立一个符号链接,取名作sp-sc。
如果自己在桌面建立一个gsopcast快捷方式图标的话,似乎当从图标启动的时候,$PATH变量不起作用,所以gsopcast可能找不到sopcast的执行文件。另外,新的sopcast执行文件是sp-sc-auth,而不是以前的sp-sc。要保证正常使用,最好在/usr/local/bin目录建立一个符号链接,取名作sp-sc。
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Linux
2008年11月10日星期一
光圈档数(aperture stop)的计算方法
摄影的时候计算曝光量经常用到几“档”曝光这个术语。这个曝光的“档数”(stop)也经常被称作EV(exposure value)。这个“档数”到底怎么算出来的?
曝光量是由光圈和快门共同决定的。曝光量增加一倍,就叫做曝光增加一档。当光圈一定时,曝光量和快门时间(也就是曝光时间)成正比,例如1/30秒就比1/60秒曝光增加一倍,也就是增加一档。这比较容易理解。比较容易迷惑的是光圈。
光圈一般用F数(F number或者F/#)来表示,其定义为:
其中f是镜头焦距,D是镜头入射孔径。如果拿起一个镜头,从前面看进去,所看到的那个圆形小孔的直径,就是镜头的入射孔径了。对于一般相机镜头,这个孔径大小是可调的,由f/#的设置来控制。有些人可能会想,既然计算曝光量,为什么不直接拿孔径大小D来算,还要定义一个什么f/#。这是因为,感光器件(胶片或者CCD)的曝光量不仅和孔径大小有关,还和焦距有关。用f/#能更准确的表示曝光量。但是这有一个前提,就是物体离镜头比较远,如果物体离镜头很近(例如显微镜),就不能用f/#来算曝光量了。这时候一个更常用的量是数值孔径(numerical aperture或NA)。
因为孔径D在分母上,所以f/#数值越小,光圈越大。例如光圈f/2比f/4要大。但是f/2并非比f/4大一档光圈,而是二档。因为镜头通光量和孔径面积成正比,也就是和孔径大小的平方成正比。所以,比f/4大一档的光圈是
实际上还会经常碰到分数表示,例如半档,1/3档。对于普遍情况下,可以用下面的公式计算两个光圈究竟差几档:
例如,f/1.4和f/1.8相差
2008年11月4日星期二
LaTeX CJK生成PDF文件的中文搜索以及复制粘贴
以前的blog介绍过如何在Fedora下安装配置LaTeX CJK,其他的Linux发行版也可以用类似的方法。但是如果直接用ps2pdf或者dvipdfm生成PDF文件,这样的PDF文件没办法搜索中文,也不能复制粘贴中文内容。可以用dvipdfmx将生成的dvi文件转换为PDF,这样生成的PDF可以完成上述功能。
另外,我把自己的LaTeX CJK的字体和配置文件放到了网上,地址是http://www.mediafire.com/file/dwutwxjjmdn/texmf.tar.gz,有需要的朋友可以去下载。这个文件包含CJK包和三个字体,分别是Fedora自带的文鼎宋体,楷体,还有文泉驿的黑体,应该满足大多数应用。下载后解压到$HOME目录,执行texhash $HOME/texmf。不需要进行任何其他配置。下面的文件可以用来测试安装结果:
\documentclass{article}
\usepackage{CJKutf8}
\begin{document}
\begin{CJK}{UTF8}{song}
CJK 测试。
\emph{CJK 测试。}
\textbf{CJK 测试。}
\end{CJK}
\end{document}
2008年10月31日星期五
用WebPlayer在网页里播放mp3
WebPlayer利用Flash技术,允许你在你的网页里直接播放mp3文件,而不需要任何其他软件。WebPlayer使用非常简单,只要下载一个很小的文件放在你的网站上,把要播放的mp3文件也放上去,再在你的网页的HTML文件里加几行代码,就可以了。
下面是我用口琴演奏的《天鹅》。
祝老婆纪念日快乐!
2008年10月29日星期三
光束质量因子M2(M squared)的测量
各种文献经常会用M2(M squared)因子来评价光束的质量。到底什么是M2?一般文献会告诉你,M2就是一个光束的腰半径和发散角的乘积跟TEM00高斯光束相比的比值。M2≥1,因为TEM00高斯光束的该乘积具有最小值。要想从实验得到M2的值,不可避免的要涉及光束半径测量的问题。
- 光束半径 光束没有明显的边界,因此它的半径有很多不同定义方法。对于高斯光束,最常见的定义就是1/e2半径,也就是把光强下降到最大值的1/e2的位置定义为半径,通常在公式里以W表示。在统计学里,我们对高斯分布的宽度(半径)使用的是方差,也就是说,对于高斯分布函数
- TEM00高斯光束 因为刀片在一维方向移动,所以我们只要对光强进行一维积分就可以了。高斯函数的积分为误差函数。例如我们计算宽度D内通过的光强占总光强的比例:
- M2因子 对于TEM00高斯光束来讲,光束半径在光轴方向(z方向)的变化可以表示为
- 刀锋法测量 上面的例子中,我们用10%和90%作为光束宽度的测量标准,那么可不可以用其他数值呢?另外,上面得到的D和W之间的关系只对于TEM00高斯光束适用,那么一般的光束半径如何测量呢?Siegman的一篇论文阐述了这个问题,结论是对于绝大多数激光光束,如果阈值选择在8.5%到11.6%之间,TEM00高斯光束的结果都可以作为很好的近似,10%无疑是一个很好的折衷。其实对于大多数激光光束而言,TEM00都是主要成分,这样的近似在大多数时候都是没什么问题的。 测量时,可以在不同的位置z多测几组,然后进行拟合,得到光束的M2和其他各个参数。
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光学
2008年10月28日星期二
让blogger支持MathML公式输出
我想在我的blog里显示公式怎么办?我可以把每个公式变成图片文件,然后把公式作为图片显示。我不需要截屏软件,OpenOffice可以很方便的把包含公式的文档转换为包含图片的HTML文件。但是这么做太笨了。更好的办法是用MathML在网页上显示公式。
MathML是XML的一个应用,是W3C推荐使用的网页数学公式显示方案。遗憾的是,目前不是所有的浏览器都支持MathML。Firefox本身包含对MathML的支持,但是你可能需要安装显示数学公式需要的字体。如果你使用Linux,你的发行版很可能包含(甚至已经安装)了该字体,请以mathml为关键词搜索以确定是否已经安装。如果你不幸使用Windows,请到这里按照说明自行安装字体。如果你更不幸使用IE浏览器,那只好自生自灭了。(开个玩笑,请安装MathPlayer插件)。
现在你可以到这里测试一下你的浏览器是不是可以正确显示MathML公式了。能显示,很好。可是,blogger并不能自动支持MathML的显示,因为blogger的网页扩展名都是html,浏览器不会自动按照xml来显示。这个问题可以这么解决:到这里下载一个小javascript文件,把这个文件直接放到你的blogger template文件的head里面,或者放到互联网上某个地方,在template的head里面加入下面一行:
<script type="text/javascript" src="javascript文件的链接"></script>这样blogger就可以显示你的MathML公式了。 MathML语法非常复杂,要想直接用MathML写出一个公式并不容易。TtM是个把LaTeX公式转换成MathML代码的小工具。这下就方便多了。把转换好的MathML代码复制到你的blog就可以了。 下面是一个MathML显示公式的例子:
2008年10月21日星期二
2008年10月19日星期日
魔术组合键SysRq
很多用户不熟悉SysRq键到底有什么用,甚至很多用户根本没注意过电脑键盘上还有这么一个键存在。在Linux系统出现问题时,只要内核没有完全崩溃,SysRq就可以为我们提供一个诊断和控制内核的途径。SysRq键的使用方法是同时按下:
如果syslogd仍然起作用,SysRq触发结果将会保存在/var/log/messages。
Alt + SysRq + CommandKey有些键盘无法同时处理那么多键,例如一些笔记本的键盘,很可能还需要按下额外的Fn键。这时候可以按照下面的顺序:
按住Alt不放 => 按下并放开SysRq => 按下CommandKey => 放开所有键Fedora默认是不开启SysRq功能的。如果想开启这项功能,可以修改/etc/sysctl.conf文件,把kernel.sysrq设置为1:
kernel.sysrq = 1常用的CommandKey有如下这些:
| CommandKey | 功能 |
|---|---|
| m | 目前内存信息 |
| t | 目前任务信息 |
| s | 同步所有挂载文件系统 |
| u | 重新挂载所有文件系统为只读 |
| b | 立即重启(不sync或者unmount) |
| r | 键盘从raw模式切换到XLATE模式 |
| k | Secure Access Key杀死现在终端上所有程序 |
| c | 故意让系统崩溃 |
| e | 向除init外所有进程发出SIGTERM信号 |
| i | 向除init外所有进程发出SIGKILL信号 |
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Linux
2008年9月30日星期二
如何使用Maxima(四)
矩阵运算
- 输入矩阵 可以用entermatrix(m,n)输入一个m乘n矩阵。如果m=n,Maxima会自动询问是什么类型的矩阵,以减少输入的工作量。
- 矩阵的转置,逆和行列式
- 矩阵的代数运算
- 提取矩阵的某一行或某一列
- 为矩阵增加一行(列)或几行(列)
- 另外,+, -, *, /, ^, exp(x)等运算都可以应用于矩阵,这些运算符分别作用于每一个元素。
(%i1) m: entermatrix(2,2);
Is the matrix 1. Diagonal 2. Symmetric 3. Antisymmetric 4. General
Answer 1, 2, 3 or 4 :
4;
Row 1 Column 1:
a;
Row 1 Column 2:
1;
Row 2 Column 1:
0;
Row 2 Column 2:
b;
Matrix entered.
[ a 1 ]
(%o1) [ ]
[ 0 b ]
也可以用matrix以行为单位输入(%i2) matrix([a,b,c],[1,2,3],[d,e,f]);
[ a b c ]
[ ]
(%o2) [ 1 2 3 ]
[ ]
[ d e f ]
(%i3) transpose(m);
[ a 0 ]
(%o3) [ ]
[ 1 b ]
(%i4) invert(m);
[ 1 1 ]
[ - - --- ]
[ a a b ]
(%o4) [ ]
[ 1 ]
[ 0 - ]
[ b ]
(%i5) determinant(m);
(%o5) a b
(%i6) m . %o4;
[ 1 0 ]
(%o6) [ ]
[ 0 1 ]
(%i7) %o6 + %o4;
[ 1 1 ]
[ - + 1 - --- ]
[ a a b ]
(%o7) [ ]
[ 1 ]
[ 0 - + 1 ]
[ b ]
(%i8) row(m,1);
(%o8) [ a 1 ]
(%i9) col(%o7,2);
[ 1 ]
[ - --- ]
[ a b ]
(%o9) [ ]
[ 1 ]
[ - + 1 ]
[ b ]
(%i10) addcol(m,[0,1],[c,1]);
[ a 1 0 c ]
(%o10) [ ]
[ 0 b 1 1 ]
(%i11) addrow(%o10,[1,0,0,1]);
[ a 1 0 c ]
[ ]
(%o11) [ 0 b 1 1 ]
[ ]
[ 1 0 0 1 ]
(%i12) m/c;
[ a 1 ]
[ - - ]
[ c c ]
(%o12) [ ]
[ b ]
[ 0 - ]
[ c ]
2008年9月25日星期四
Vim输入特殊字符(例如希腊字母)
Digraphs可以用来在Vim中输入特殊字符。Digraphs使用两个一般字符来表示一个特殊字符,输入之前先按Ctrl+K,然后紧接着键入两个一般字符。
例如要键入拼音字母ü,可以先按Ctrl+K,然后键入u:。如果要键入希腊字母θ,可以先按Ctrl+K,然后键入h*。
这个双字符组合比较有规律,例如第二个字符
- *表示希腊字母
- :表示字母上面加两点
- R表示罗马数字
2008年9月22日星期一
改变Linux终端分辨率
在grub.conf文件里kernel启动选项加入参数
vga=xxx其中xxx是代表显示模式的数字,具体多少可以从这里查出来。下面是一些常用的数值:
| 640x480 | 800x600 | 1024x768 | |
|---|---|---|---|
| 256 color palette | 769 | 771 | 773 |
| 16-bit | 785 | 788 | 791 |
| 24-bit | 786 | 789 | 792 |
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Linux
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