¿Cuál es la probabilidad de que un determinado número binario de 6 bits divida perfectamente un binario aleatorio de 15 bits?

La pregunta podría formularse como un número n de 6 bits, ¿cuál es la probabilidad de que sea un factor de un número X de 15 bits elegido al azar?

Comience con el rango 0 a 2 ^ 15–1 = 0 a 32767 sin signo, -16384 a 16384 con signo.

segundo rango 0 2 ^ 6–1 = 0 a 63 sin signo, -31 a 31 con signo.

Asuma primero sin firmar, ya que eso es más difícil.

El factor más grande sería 63.

X es aleatorio, entonces

X {X: impar} P = 1/2
X {X; par} P = 1/2
Pero eso no ayuda mucho.

Algunos hechos lógicos sobre los posibles resultados:

X {n:> X} P = 0 P (n> X) = 63/32768

X {n; 1} P = 1 P (n = 1) = 1/64

X = 0 {n;> 0} P = 1 P (X = 0, n> 0) 1/32768 * 63/64

X = impar, n {1 .. 63 impar} P =? P (n = impar) = 1/2

X = impar, n {2 .. 64 par} P = 0 P (n = par) = 1/2

X = par, X> 0, n {2} P = 1; P (n = 2) = 1/64

X = impar, n {2} P = 0; P (n = 2) = 1/64

X = impar, n {par} P = 0; P (n = par) = 1/2

X = impar, n {impar} P =? ; P (n = impar) = 1/2

n = 0 P = 0; P (n = 0) = 1/64

Entonces podemos ver que hay algunos casos especiales.

Ahora cada n descendente tiene un mayor
conjunto de múltiplos que podrían aterrizar en X,
empezando con
63 * 520 = 32760,
entonces 63 será un factor en 520 números.
62 tiene 528 múltiplos <32767

31 tiene 1057 múltiplos <32767

3 tiene 10922 múltiplos <32767.

2 tiene 16384 múltiplos <32767

1 divide todo.

0 divide solo 0 o nada.

Entonces, hay una suma de las probabilidades de cada [matemática] n [/ matemática] dividiendo un número [matemática] <32768 [/ matemática].
n_____________P________________

0 = 0

1 = 1

2 16384/32768 = 1/2

3 10922/32768 = 1/3

4 8191/32768 = 1/4

5 6553/32768 = 1/5

63 520/32767 = 1/63

entonces parece

[matemáticas] P (n | X) = P (X> 0, n> 0) + P (X = 0, n> 0) – P (n> X) – P (n = 0) [/ matemáticas]

[matemáticas] P (X> 0, n> 0) = (\ sum_ {n = 1} ^ {63} 1 / n) / 63 [/ matemáticas]

[matemática] P (X = 0, n> 0) = 1/32768 * 63/64 [/ matemática] (todos [matemática] n> 0 [/ matemática] dividir [matemática] 0 [/ matemática])

[matemáticas] P (n> X) = 62/32766 [/ matemáticas]

[matemáticas] P (n = 0) = 1/64 [/ matemáticas]

Si se le da un número específico no negativo, no cero [matemática] x [/ matemática] (no importa el número de bits en [matemática] x [/ matemática]), la probabilidad [matemática] P ( x) [/ math] que el número [math] x [/ math] divide equitativamente un número aleatorio de 15 bits sin signo viene dado por:

[matemáticas] \ displaystyle \ Large P (x) = 2 ^ {- 15} \ Bigg \ lfloor \ frac {2 ^ {15}} {x} \ Bigg \ rfloor [/ math]

Para [matemáticas] x = 0 [/ matemáticas], yo diría [matemáticas] P (0) = 0 [/ matemáticas].

La probabilidad de que cualquier número aleatorio sin signo de 6 bits divida perfectamente un número aleatorio de 15 bits está dada por la suma de las probabilidades para cada uno de los valores de [matemática] x [/ matemática], multiplicada por la probabilidad de que ocurra ese número.

[matemáticas] \ displaystyle \ Large P = 2 ^ {- 21} \ sum_ {x = 1} ^ {2 ^ {6} – 1} {\ Bigg \ lfloor \ frac {2 ^ {15}} {x} \ Bigg \ rfloor} [/ math]

¿A qué se evalúa eso? Bueno, esa suma solo se repite 63 veces … ¡Ve a calcularla!

Por lo tanto, vale la pena desempacar esto un poco. En particular:

[matemáticas] \ Large \ Bigg \ lfloor \ frac {2 ^ {15}} {x} \ Bigg \ rfloor [/ math]

¿Que es eso? Ese es el piso de [math] 2 ^ {15} [/ math] dividido por [math] x [/ math], también conocido como la parte entera, descartando el resto. También sucede que da el número de valores en el rango [matemática] \ izquierda [0, 2 ^ {15} \ derecha) [/ matemática] que [matemática] x [/ matemática] divide equitativamente. Eso funciona, porque [math] x [/ math] divide equitativamente cada valor [math] x ^ {th} [/ math] en el rango.

Cada uno de los enteros [matemática] \ left [0, 2 ^ {15} \ right) [/ math] ocurre con la misma probabilidad: [math] 2 ^ {- 15} [/ math]. Entonces, multiplicar los dos juntos da la probabilidad de que [math] x [/ math] divida uniformemente un valor de 15 bits seleccionado al azar.

La segunda expresión resume esas probabilidades, cada una multiplicada por [matemática] 2 ^ {- 6} [/ matemática], ya que cada número de 6 bits sin signo seleccionado al azar ocurre con probabilidad [matemática] 2 ^ {- 6} [/ matemática] .

More Interesting

¿Qué es un algoritmo hash?

Cómo resolver el problema BAT4 en SPOJ usando dp iterativo o recursivo

Me gustaría obtener una fórmula matemática para la siguiente ecuación: tengo una matriz de elementos 'n' para los cuales quiero agregar la diferencia entre el elemento de matriz actual y el anterior. ¿Cómo puedo definir una fórmula matemática para explicar lo que estoy haciendo?

¿Cuál es el mejor y el último algoritmo de última generación para encontrar documentos similares?

¿Cuántas veces aparece el número 1 en una serie de números del 1 al N? Necesito una explicación lógica, no una usando la computadora.

El año pasado, logré resolver dos problemas de ACM ICPC en las regiones. Ya que falta solo un mes para la competencia de este año, ¿puedo resolver uno o dos más este año si entreno duro hoy o no hay ninguna posibilidad?

¿Cuál es la habilidad más importante para desarrollar en algoritmos?

¿Cuáles son los algoritmos propuestos para la detección de revisiones falsas en el análisis de sentimientos?

¿Cuáles son las ventajas de la agrupación de K-Means?

¿Qué algoritmos avanzados usa un sitio como Facebook?

¿Puede una computadora generar un número verdaderamente aleatorio?

¿Cómo podemos lograr O (nlogn) / O (n) para ThePalindrome (Topcoder SRM 427)?

¿Qué es un algoritmo recursivo (pseudocódigo) que calcula la suma de los primeros enteros positivos impares?

¿Necesitamos un algoritmo 10 veces más rápido o una máquina 10 veces más rápida? Da una razón para justificar tu respuesta.

¿Para qué se usan realmente los algoritmos?