[發(fā)明專(zhuān)利]耦合正態(tài)分布概率演示儀

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910023638.6
• 申請(qǐng)日: 2009-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101630459A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁昌洪;黃鍇;賀之莉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G09B23/02
• 分類(lèi)號(hào): G09B23/02
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專(zhuān)利中心
• 代理人: 張問(wèn)芬

1.一種耦合正態(tài)分布概率演示儀，在演示儀的基板上布置n層釘子，釘子與釘子之間的距離相等，每個(gè)釘子都處于上一層或下一層與其相對(duì)的孔的中間位置，構(gòu)成小球運(yùn)行通道，當(dāng)小球碰到某個(gè)釘子后，它進(jìn)入左右兩通道的概率相等，其特征在于：所述釘子由正六棱柱(5)構(gòu)成，將若干個(gè)正六棱柱(5)垂直粘合在前后兩塊基板(12)，每相鄰兩個(gè)正六棱柱的相鄰面及其前后基板(12)形成的空隙構(gòu)成小球運(yùn)行“管道”，用與正對(duì)小球運(yùn)行方向的正六棱柱的棱邊作為“釘子”，下一層正六棱柱用作“釘子”的那條棱與上一層的管道底端中心相對(duì)，保證小球碰過(guò)釘子落入左右兩管道的概率相等并沿著管道下落，垂直地去碰下一層正六棱柱的“釘子”棱，導(dǎo)引小球朝正態(tài)分布運(yùn)行；所述基板(12)上設(shè)置有入球裝置(1)、正六棱柱蜂窩陣(2)、接球管(3)和儲(chǔ)球盒(4)，所述入球裝置(1)按二項(xiàng)分布原理設(shè)置有正六棱柱(5)、異形塊(1-1)和可移動(dòng)正六棱柱(1-2)，用于構(gòu)建兩路小球不同的進(jìn)球比例，作為之后不同數(shù)目群體之間耦合的基礎(chǔ)；入球裝置(1)通過(guò)對(duì)稱(chēng)的左右臂進(jìn)球通道連接正六棱柱蜂窩陣(2)，所述正六棱柱蜂窩陣由兩個(gè)獨(dú)立的正態(tài)分布的正六棱柱“釘子”模型耦合而成，正六棱柱蜂窩陣(2)的最后一層“釘子”下方管道設(shè)為長(zhǎng)管道，作為接球管(3)，儲(chǔ)存接收到的小球，所有接球管(3)的長(zhǎng)度相等，排列構(gòu)成一個(gè)陣面，陣面各管內(nèi)的小球柱構(gòu)成直觀顯示通過(guò)正六棱柱蜂窩陣的小球耦合正態(tài)分布概率圖形；在每個(gè)接球管(3)的下方設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)球盒(4)，用來(lái)配合形成接球管球柱和統(tǒng)計(jì)每個(gè)接球管(3)中的小球個(gè)數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合正態(tài)分布概率演示儀，其特征在于：所述入球裝置(1)內(nèi)布置四層釘子：第一層和第三層分別為一個(gè)正六棱柱(5)，第二層左邊仍為正六棱柱(5)，右邊排布一個(gè)異形塊(1-1)，第四層為可移動(dòng)正六棱柱(1-2)，當(dāng)小球碰第一層“釘子”之后向左右兩邊概率均為1/2，從第二層開(kāi)始左右兩側(cè)形成不同的比例，經(jīng)過(guò)第三層碰撞到第四層的可移動(dòng)正六棱柱(1-2)，直接導(dǎo)致左右兩邊兩個(gè)耦合體的入口形成三種不同比例的小球數(shù)分配。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的耦合正態(tài)分布概率演示儀，其特征在于：所述可移動(dòng)正六棱柱(1-2)粘合在一根橫栓(6)上，在后基板的入球裝置(1)的可移動(dòng)正六棱柱(1-2)對(duì)應(yīng)位置開(kāi)一個(gè)口，此開(kāi)口尺寸由正六棱柱左右移動(dòng)距離的上限決定，橫栓(6)固定在開(kāi)口兩側(cè)的卡槽(7)內(nèi)使其只能橫向移動(dòng)，橫栓(6)移動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)正六棱柱移動(dòng)，橫拴(6)上有兩個(gè)刻度，用來(lái)控制移動(dòng)位置，可移動(dòng)正六棱柱(1-2)移動(dòng)至開(kāi)口中心以及左右邊緣，形成進(jìn)球的三種狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合正態(tài)分布概率演示儀，其特征在于：小球在兩個(gè)獨(dú)立的正態(tài)分布正六棱柱蜂窩陣(2)的第m層管道開(kāi)始相交，即第一耦合體最右邊管道與第二耦合體最左邊管道融為一體，使得兩組小球通過(guò)耦合層進(jìn)入對(duì)方所“管轄”的管道中發(fā)生耦合，設(shè)耦合層數(shù)為m，有(2m-1)個(gè)接球管(3)相融合，最終形成的總接球管(3)數(shù)為(2n-2m+1)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合正態(tài)分布概率演示儀，其特征在于：根據(jù)二項(xiàng)分布，導(dǎo)出兩個(gè)耦合體相互作用后接球管(3)中小球的數(shù)目隨總層數(shù)n及耦合形成層m的關(guān)系：

其中，S為小球總數(shù)，進(jìn)入第一個(gè)耦合體的小球數(shù)目為pS，(0＜p＜1)，進(jìn)入第二個(gè)耦合體的小球數(shù)則為(1-p)S，l₁為第一個(gè)耦合體的對(duì)稱(chēng)分布編號(hào)，取值范圍為|l₁|≤[(n+1)/2]；l₂為第二個(gè)耦合體的對(duì)稱(chēng)分布編號(hào)，取值范圍為|l₂|≤[(n+1)/2]，其中[(n+1)/2]表示比(n+1)/2大的最小整數(shù)，n為奇數(shù)l₁和l₂均取奇數(shù)，n為偶數(shù)l₁和l₂均取偶數(shù)；滿足條件|l₁+l₂|≤2(m-1)的管道為發(fā)生耦合后的融合管道；由各個(gè)接球管(3)中的小球柱構(gòu)成耦合正態(tài)分布圖形。

6.根據(jù)權(quán)利要求1的耦合正態(tài)分布概率演示儀，其特征在于：在入球裝置(1)入口處的一邊設(shè)計(jì)一條緩坡(1-3)，緩沖小球下落力度；在另一邊設(shè)計(jì)一個(gè)垂直擋板(1-4)，使得小球剛開(kāi)始進(jìn)入管道時(shí)盡可能垂直下落。