Passeggiate casuali

Senza memoria, a passo variabile secondo la normale, simmetrico a 360°: simulazioni.

Analizziamo il caso in cui l’ubriaco si muove in direzione angolo $\theta \in [0,\pi[$ a caso secondo una legge uniforme con passo variabile secondo una legge normale di media mu e scarto sigma.

Per creare una lista di queste scelte con Javascript, approssimando la normale con una somma di uniformi,

theta = new Array(n).fill().map(() => Math.random()*Math.PI); dP = new Array(n).fill().map( () => media + scarto*(new Array(30).fill(0).reduce(x=> x+Math.random(),0) - 15)/Math.sqrt(15/12) );
per cui le posizioni via via raggiunte
P = theta.reduce( (total,x,i)=> [...total,[total[i][0]+dP[i]*Math.cos(x),total[i][1]+dP[i]*Math.sin(x)]], [[0,0]] )

Così ad esempio per passi di media e scarto si ottiene:


Si può dire che si tratti di un moto browniano bidimensionale.

Possiamo visualizzare anche la distribuzione sperimentale della distanza della posizione finale della passeggiata simulando passeggiate con 30 passi di lunghezza media e scarto .

Si ottiene come distanza media.
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