tle: “DM PS Idriss SAJIDE INFO4”
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Exercice 1

Question 1

Je pense que la valeur de E(M) sera différente de a et de plus en plus similaire avec un n grandissant

N=100
n=20
a=sample(x=1:N, size=1)
X = runif(n,0,a)
M=replicate(100000, max(runif(n,0,a)))
E=mean(M)
V=mean((M-mean(M))**2)
Eth=(n/(n+1))*a
Eth_c=(n/(n+1))*a + a*(1/(n+1))
Vth=(n/(n+2))*(a**2)-((n/(n+1))*a)**2

J’ai essayé de changer les valeurs de a et de n, mais ça n’a pas aboutit J’ai ensuite calculé P(M<=X) = produit des P(Xi<=X) avec i de 1 à n = (k/a)^n J’en ai déduit la fonction de densité = (n/a^n) * k^(n-1)

Ensuite l’espérance = (n/(n+1))*a Pour avoir E(M) = a, il faut [ M = (max Xi) + a*(1/(n+1)) ]

La variance V(M) = E(M²) - E(M)² (Formule du cours) = (n/n+2))(a²)-((n/(n+1))a)²

Question 2

amax=100
n=20
a=sample(x=1:amax, size=1)
X = runif(n,0,a)
Mprim=replicate(1000, (2/n)*sum(runif(n,0,a)))
mean(Mprim)
## [1] 81.59733
mean((Mprim-mean(Mprim))**2)
## [1] 116.0773

E(M’) = a car la moyenne des Xi = a/2 Grave a la propriété de linéarité de l’espérance on a : E(Mprim) = E(2/n * sum(Xi)) = 2/n * sum(a/2) = 2/n * na/2 = a

Exercice 2

Question 3

N=1000
gains=sample(0,N,replace=TRUE)
for(i in 1:N) {
  A=runif(1,0,1)
  X=runif(n,0,A)
  M=max(X)
  gain=0
  rM=1.1*M
  if(rM <= A) {
    gain=rM-M
  }
  gains[i]=gain
}
mean(gains)
## [1] 0.007875306

Bob a une bonne stratégie mais il ne va pas gagner beaucoup d’argent car son gain sera de 0.1M. Dans l’ordre du centime. (~0.015)

Question 4

Je suppose que plus m sera grand plus la probabilité sera grande car on se rapproche de a

n = 3
N = 100

    verif = function(n, a, m) {
      A = sample(x=(0:10)/10, 1);
      X = sample(x=(0:(10*A))/10, n, replace=TRUE)
      M = max(X);
      return (a == A && m == M)
    }
    
T = matrix(nrow = 11, ncol = 11);

for(i in 0:10) { 
  for(j in 0:10){
    T[i+1,j+1] = mean(replicate(N, verif(n, i/10, j/10))) 
 }
}

On a bien la moitié de la matrice à 0 car on ne peut pas avoir m>a, m étant le majorant des valeurs inférieurs à a.

Quand on lit la colonne m = 0.5, on a l’estimation de p(A=a, M=0.5) pour toutes les valeurs de a, on devrait donc proposer à bob 0.5.

Question 5

La stratégie semble bonne car M^alpha sera toujours inférieur à 1

Exercice 3

Question 6

Bob a une chance sur deux de gagner. Donc son choix de répondre toujours oui devrait en effet ne rien lui faire perdre sur un nombre asses grand de partie

Question 7

On prend un nombre a, que l’on choisit Alice nous donne le nombre b Notre comportement est le suivant : si b > a, on répond oui sinon on répond non Pour garantir plus de chance de gagner on veut qu’il y ait autant de chance que b soit supérieur à a, que b soit inférieur à a On va donc choisir a = 0.5.

1)

Alice tire les nombre 0.4 et 0.6 On est donc sûr de gagner Si elle fait Pile, elle va nous donne b = 0.6 > 0.5 donc on répond oui Sinon elle nous donne b = 0.4 < 0.5 donc on répond non

2)

n=100
a = 0.5
  nb1 = runif(n,0,1)
  nb2 = runif(n,0,1)
 b1 = sample(0, n, replace = TRUE)
 b2 = sample(0, n, replace = TRUE)
for(i in seq(1, n)){
  b1[i] = max(nb1[i],nb2[i]) 
  b2[i] = min(nb1[i],nb2[i])
}
dé = sample(c(0, 1), n, replace = TRUE)

res = sample(0, n, replace = TRUE)

for(i in seq(1, n)) {
  if ((dé[i] == 1 && b1[i] > a) || dé[i] == 0 && b2[i] <= a) {
    res[i] <- 1
  }
}

mean(res)
## [1] 0.78

On génère deux fois n=100 nombre aléatoire pour simuler 100 parties du jeu On les trie dans deux tableaux b1 et b2 tels que b1[i] >= b2[i] On simule ensuite un lancé de dé n fois également Dans un tableau résultat on indique si on a eu juste ou pas, en simulant le fait que l’on dise oui quand Alice nous dit un nombre supérieur à a=0.5

On devrait donc gagner environ 3 fois sur 4