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# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Sun Oct 2 00:24:07 2022
@authors: Camilo Gomez y Gabriela Lara
"""
import math
from math import log
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
import tkinter as tk
from tkinter import ttk
from tkinter import *
print("SELECCIONE PRIMERO SU GENERADOR DE PREFERENCIA, Y LUEGO SU MÉTODO DE VARIABLES ALEATORIAS")
#GENERADORES DE NUMEROS ALEATORIOS
def middle(nump, nums):
num_len_s=len(str(nums))
num_len_p=len(str(nump))
r1=int((num_len_s-num_len_p)/2)
n=str(nums)
num = n[r1:(r1+num_len_p)]
return num
def Cuadrados_medios(seed, numa):
lista=[]
if len(str(seed))>3:
for i in range(0,numa):
pow2=int(seed)**2
m=middle(seed,pow2)
if(int(seed)==0 or int(m)==0 or m==seed):
print("no se pueden generar más números")
break
else:
lista.append(float("0."+m))
seed=m
else:
print("tiene que ingresar una seed con minimo 4 digitos")
return lista
def Productos_medios(seed, numa):
lista=[]
seed1=seed
seed2=seed+1
if len(str(seed1))>3 and len(str(seed2))>3:
for i in range(0,numa):
prod=int(seed1)*int(seed2)
m=middle(seed1,prod)
if(int(seed1)==0 or int(seed2)==0 or int(m)==0 or m==seed2):
print("no se pueden generar más números")
break
else:
lista.append(float("0."+m))
seed1=seed2
seed2=m
else:
print("tiene que ingresar una seed con minimo 4 digitos")
return lista
def Generador_Visual_Basic(seed,n):
a=1140671485 #constante
m=pow(2,24) #constante
c=12820163
xi=seed
aux= []
for i in range(0, n):
xi1=(a*xi+c)%m
ri=xi1/(m-1)
aux.append(ri)
xi=xi1
return aux
def Generador_Fortran(seed, n):
a=630360016 #constante
m=pow(2,31) #constante
xi=seed
aux= []
for i in range(0, n):
xi1=(a*xi)%(m-1)
xii=xi1/((m-1)-1)
aux.append(xii)
xi=xi1
return aux
def Generador_Congruencial_multiplicativo(seed,k,g,n):
lista=[]
g1=int(g)
k1=int(k)
if (seed%2!=0):
m=2**g1
a=5+(8*k1)
for i in range(1,n+1):
x=(a*seed)%m
r=x/(m-1)
lista.append(r)
seed=x
return lista
else:
print("La semilla debe ser un número impar")
return 0
#GENERADORES DE VARIABLES ALEATORIAS
media=10
desviacion=2
grados=3
tasa=4
alpha=5 #5, antes 2
beta=2 #2
#D. Box Muller
def distribucion_normal_bm(lista1, lista2):
aux= []
d=desviacion
for i in range(0, len(lista1)):
#con coseno
zi1 = math.sqrt((-2 * np.log10(lista1[i])))*(math.cos(2*math.pi*lista2[i]))
#con seno
zi2 = math.sqrt((-2 * np.log10(lista2[i])))*(math.sin(2*math.pi*lista1[i]))
aux.append(media+d*zi2)
return aux
#D. Log. Normal
def Distribucion_Log_Normal(lista1, lista2):
lista=distribucion_normal_bm(lista1, lista2)
xi=[]
for i in range(0, len(lista)):
xi.append(math.exp(lista[i]))
return xi
#D. Chi Cuadrado
def Distribucion_Chi_Cuadrado(lista1, lista2, grados,sem,can):
xi=[]
listar=[]
r=0
for j in range(0, grados):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem+1),can)
ri=distribucion_normal_bm(r1, r2)
listar.append(ri)
r=len(ri)
for k in range(0, r):
x=0
for i in range(0, grados):
x+=pow(listar[i][k],2)
xi.append(x)
return xi
#Distribucion T
def Distribucion_T(lista1, lista2, grados):
ti=[]
listar=[]
r=0
for j in range(0, grados):
ri=distribucion_normal_bm(lista1, lista2)
listar.append(ri)
r=len(ri)
for i in range(0,r):
x = 0
for k in range(1,grados):
x += (listar[k][i])
ti.append(listar[0][i] / math.sqrt( x/grados-1 ))
return ti
#Distribucion F
def Distribucion_F(lista1, lista2, lista3, lista4, grado1, grado2, sem, can):
fi=[]
x1=Distribucion_Chi_Cuadrado(lista1, lista2, grado1, sem, can)
x2=Distribucion_Chi_Cuadrado(lista3, lista4, grado2, sem+5, can)
for i in range(0, len(x1)):
fi.append(x2[i]/x1[i])
return fi
#Distribucion Exponencial
def Distribucion_Exponencial(lista1,lista2):
ei=[]
z1 = distribucion_normal_bm(lista1, lista2)
for i in range(0, len(z1)):
ei.append((-1/tasa)*(np.log10(z1[i])))
return ei
#Distribucion Gamma
def Distribucion_Gamma(lista1, lista2):
dgi=[]
teta=4.5
#1
a=1/math.sqrt(2*alpha-1)
b=alpha-np.log10(4)
q=alpha+(1/alpha)
d=1+np.log10(teta)
#3
vi=[]
zi=[]
wi=[]
yi=[]
for i in range(0, len(lista1)):
vi.append(a*(np.log10(lista1[i]/(1-lista1[i]))))
zi.append((lista1[i]**2)*lista2[i])
for j in range(0, len(lista1)):
yi.append(alpha*math.exp(vi[j]))
for h in range(0, len(lista1)):
wi.append(b+q*vi[h]-yi[h])
#4
for k in range(0, len(lista1)):
if((wi[k]+d-beta*zi[k])>0):
dgi.append(yi[k]*beta)
#5
else:
if(wi[k]>= np.log10(zi[k])):
dgi.append(yi[k]*beta)
return dgi
#Distribucion Directa
def Directa(lista1, lista2):
listaaux = []
for i in range(0, len(lista2)):
zi= (math.sqrt(-2 * math.log(lista2[i], 10))) * math.sin(2 * math.pi * lista1[i])
listaaux.append(zi)
listaaux2= []
for j in range(0, len(listaaux)):
xi= media + desviacion* listaaux[j]
listaaux2.append(xi)
return listaaux2
#Distribucion Inversa
def Inversa(aux):
lista12=[]
for i in range(0, len(aux)):
parte1= -1/ np.mean(aux)
parte2= np.log(1 - (aux[i]))
total = parte1 * parte2
lista12.append(total)
return lista12
#Distribucion Inversa
def Convolucion(lista):
media=2
parte1= -1/media
lista2a=[]
for k in range(0, len(lista[0])):
multiplicacion= 1
for j in range(0, grados):
auxmiltiplacacion= (1-lista[j][k]) * multiplicacion
multiplicacion = auxmiltiplacacion
parte2= parte1 * np.log(multiplicacion)
lista2a.append(parte2)
return lista2a
#Distribucion Inversa
def Aceptacion_y_Rechazo(secuencia1, secuencia2):
# la funcion va a hacer 5x mas adelante multiplicare el x
funcion1= 5
# Limites
a=-2
b=2
# altura de la grafica
M=2
# lista para almacenar a aux1
listatotaldefuncion=[]
listaaxuax1=[]
for i in range(0, len(secuencia1)):
aux1= a + (secuencia1[i])*(b-a)
funcionparte2= funcion1 * aux1
listatotaldefuncion.append(funcionparte2)
listaaxuax1.append(aux1)
listatotal1=[]
for j in range(0, len(secuencia2)):
if secuencia2[j] <= ((listatotaldefuncion[j])/M):
listatotal1.append((listaaxuax1[j]))
return listatotal1
##################
def confianza(op):
global inputg1
global inputg2
global grado1
global grado2
#global k1
#global g1
inputg1.place_forget()
inputg2.place_forget()
grado1.place_forget()
grado2.place_forget()
k1.place_forget()
g1.place_forget()
entrada_2.place_forget()
entrada_3.place_forget()
alea = str(combo2.get())
gen = str(combo1.get())
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M" ):
k1.place(x=340, y=120)
g1.place(x=340, y=145)
entrada_2.place(x=360, y=120)
entrada_3.place(x=360, y=145)
if(alea == "D. Chi-Cuadrado"):
inputg1.place(x=30, y=170)
grado1.place(x=140, y=170)
if(alea == "Distribucion T"):
inputg1.place(x=30, y=170)
grado1.place(x=140, y=170)
if(alea == "Distribucion F"):
inputg1.place(x=30, y=170)
grado1.place(x=140, y=170)
inputg2.place(x=270, y=170)
grado2.place(x=369, y=170)
if(alea == "D. Log-Normal"):
inputg1.grid_remove()
inputg2.grid_remove()
if(alea == "Convolucional"):
inputg1.place(x=30, y=170)
grado1.place(x=140, y=170)
#######################
def histograma(datos):
plt.figure()
plt.hist(datos,15, histtype='barstacked', density=True);
sns.kdeplot(datos);
plt.show()
#cuenta, cajas, ignorar = plt.hist(datos, 15,histtype='barstacked', density=True)
#plt.ylabel('frequencia')
#plt.xlabel('valores')
#plt.title('Histograma Gamma')
#plt.show()
#############################
def graficar():
r1 = []
r2 = []
xi = []
alea = str(combo2.get())
can = int(cantidad.get())
sem = int(semilla.get())
gen = str(combo1.get())
valor = grafico_v.get()
k = k_var.get()
g = g_var.get()
re = ''.join(reversed(str(semilla.get())))
#D. NORMAL BOX MULLER
if(alea == "D. Normal BoxMuller"):
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem+1),can)
xi = distribucion_normal_bm(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)
r2 = Generador_Fortran((sem+1),can)
xi = distribucion_normal_bm(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g)<=1):
print("g debe ser mayor o igual a 2")
else:
r1 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,int(k),int(g),can)
r2 = Generador_Congruencial_multiplicativo((sem+4),int(k)+1,int(g)+1,can)
if(r1==0 or r2==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = distribucion_normal_bm(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#------------------------------------------------------------
#D. LOG NORMAL
if(alea == "D. Log-Normal"):
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
#r2 = Generador_Visual_Basic((int(re)+1),can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem+1),can)
xi = Distribucion_Log_Normal(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)
#r2 = Generador_Fortran((int(re)+1),can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem+1),can)
xi = Distribucion_Log_Normal(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g)<=1):
print("g debe ser mayor o igual a 2")
else:
r1 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,int(k),int(g),can)
r2 = Generador_Congruencial_multiplicativo((sem+4),int(k)+1,int(g)+1,can)
if(r1==0 or r2==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = Distribucion_Log_Normal(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#------------------------------------------------------------
#D. EXPONENCIAL
if(alea == "Distribucion Exponencial"):
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
#r2 = Generador_Visual_Basic((int(re)+1),can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem+1),can)
xi = Distribucion_Exponencial(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)
#r2 = Generador_Fortran((int(re)+1),can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem+1),can)
xi = Distribucion_Exponencial(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g)<=1):
print("g debe ser mayor o igual a 2")
else:
r1 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,int(k),int(g),can)
r2 = Generador_Congruencial_multiplicativo((sem+4),int(k)+1,int(g)+1,can)
if(r1==0 or r2==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = Distribucion_Exponencial(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#------------------------------------------------------------
#D. CHI CUADRADO
if(alea == "D. Chi-Cuadrado"):
g_1 = int(grados_1.get())
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
#r2 = Generador_Visual_Basic((int(re)+1),can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem+1),can)
xi = Distribucion_Chi_Cuadrado(r1,r2,g_1,sem,can)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)
#r2 = Generador_Fortran((int(re)+1),can)
r2 = Generador_Fortran((sem+1),can)
xi = Distribucion_Chi_Cuadrado(r1,r2,g_1,sem,can)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g)<=1):
print("g debe ser mayor o igual a 2")
else:
r1 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,int(k),int(g),can)
r2 = Generador_Congruencial_multiplicativo((sem+4),int(k)+1,int(g)+1,can)
if(r1==0 or r2==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = Distribucion_Chi_Cuadrado(r1,r2,g_1,sem,can)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#------------------------------------------------------------
#D. T
if(alea == "Distribucion T"):
g_1 = int(grados_1.get())
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
#r2 = Generador_Visual_Basic((int(re)+1),can)
r2 = Generador_Fortran((sem+1),can)
xi = Distribucion_T(r1,r2,g_1)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)
#r2 = Generador_Fortran((int(re)+1),can)
r2 = Generador_Fortran((sem+1),can)
xi = Distribucion_T(r1,r2,g_1)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g)<=1):
print("g debe ser mayor o igual a 2")
else:
r1 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,int(k),int(g),can)
r2 = Generador_Congruencial_multiplicativo((sem+4),int(k)+1,int(g)+1,can)
if(r1==0 or r2==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = Distribucion_T(r1,r2,g_1)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#--------------------------------------------------------------
#D. F
if(alea == "Distribucion F"):
g_1 = int(grados_1.get())
g_2 = int(grados_2.get())
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem*sem),can)
r3 = Generador_Fortran(sem,can)
r4 = Generador_Fortran((sem+10),can)
xi = Distribucion_F(r1,r2,r3,r4,g_1,g_2, sem, can)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem*sem),can)
r3 = Generador_Fortran(sem,can)
r4 = Generador_Fortran((sem+1),can)
xi = Distribucion_F(r1,r2,r3,r4,g_1,g_2, sem, can)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g)<=1):
print("g debe ser mayor o igual a 2")
else:
r1 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,k,g,can)
r2 = Generador_Congruencial_multiplicativo((sem+4),int(k)+1,int(g)+1,can)
r3 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,k,g,can)
r4 = Generador_Congruencial_multiplicativo((sem+2),int(k)+1,int(g)+1,can)
if(r1==0 or r2==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = Distribucion_F(r1,r2,r3,r4,g_1,g_2, sem, can)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#----------------------------------------------------------------
#D. GAMMA
if(alea == "Distribucion Gamma"):
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem+1),can)
xi = Distribucion_Gamma(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)
r2 = Generador_Fortran((sem+1),can)
xi = Distribucion_Gamma(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g) <= 2):
print("g debe ser mayor o igual a 3")
else:
r1 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,k,g,can)
r2 = Generador_Congruencial_multiplicativo((sem+4),int(k)+1,int(g)+1,can)
if(r1==0 or r2==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = Distribucion_Gamma(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#----------------------------------------------------------------
#TRANSFORMADA DIRECTA
if(alea == "Transformada Directa"):
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
r2 = Generador_Visual_Basic((sem+1),can)
xi = Directa(r1, r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)
#r2 = Generador_Fortran((int(re)+1),can)
r2 = Generador_Fortran((sem+1),can)
xi = Directa(r1, r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g)<=1):
print("g debe ser mayor o igual a 2")
else:
r1 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,k,g,can)
r2 = Generador_Congruencial_multiplicativo((sem+4),int(k)+1,int(g)+1,can)
if(r1==0 or r2==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = Directa(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#----------------------------------------------------------------
#TRANSFORMADA INVERSA
if(alea == "Transformada Inversa"):
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Visual_Basic(sem,can)
xi = Inversa(r1)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)
xi = Inversa(r1)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g) <= 2):
print("g debe ser mayor a 3")
else:
r1 = Generador_Congruencial_multiplicativo(sem,k,g,can)
if(r1==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = Inversa(r1)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#----------------------------------------------------------------
#CONVOLUCION
if(alea == "Convolucional"):
g_1 = int(grados_1.get())
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1=[]
for i in range(0, g_1):
semilla2 = sem * sem
generador = Generador_Visual_Basic(semilla2,can)
r1.append(generador)
xi = Convolucion(r1)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1=[]
for i in range(0, g_1):
semilla2 = sem * sem
generador = Generador_Fortran(semilla2,can)
r1.append(generador)
xi = Convolucion(r1)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#ALGORITMO CONGRUENCIAL MULTIPLICATIVO
if(gen == "Algoritmo_Congruencial_M"):
if(int(g)<=2 or g_1<=2):
print("g y el grado deben ser mayor o igual a 3")
else:
r1=[]
for i in range(0, g_1):
semilla2 = sem * sem
generador = Generador_Congruencial_multiplicativo(semilla2,k,g,can)
r1.append(generador)
if(r1==0):
print("vuelva a ingresar una semilla")
else:
xi = Convolucion(r1)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#----------------------------------------------------------------
#TRANSFORMADA ACEPTACION Y RECHAZO
if(alea == "Aceptación y Rechazo"):
#VISUAL BASIC
if(gen == "Visual Basic" or gen == "Productos medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)
r2 = Generador_Fortran((sem+1),can)
xi = Aceptacion_y_Rechazo(r1,r2)
if(valor == 1):
histograma(xi)
#FORTRAN
if(gen == "Generador_Fortran" or gen == "Cuadrados medios"):
r1 = Generador_Fortran(sem,can)