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Supongamos que hemos declarado una serie de variables (V1, V2, V3, V4) y otra serie de variables (probabilidades):

V1="A"
V2="B"
V3="C"
V4="D"
Prob_V1=0.2  #probabilidad de reasignar "A" a V1
Prob_V2=0.1  #probabilidad de reasignar "B" a V1
Prob_V3=0.4  #probabilidad de reasignar "C" a V1
Prob_V4=0.3  #probabilidad de reasignar "D" a V1

Pregunta concreta: ¿Cómo podríamos reasignar (de manera randomizada) el valor de la variable V1 teniendo en cuenta las diferentes probabilidades?

1 respuesta 1

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Si te he entendido bien lo que quieres es obtener una opción aleatoria de entre un conjunto (como hace random.choize()) pero que cada opción tenga una probabilidad distinta de ser elegida. Hay varias formas de hacer esto:

  • Si puedes/quieres usar la librería externa NumPy lo tienes muy sencillo ya que existe un método para hacer presisamente esto, numpy.random.choice(). Para ello solo tienes que instalar Numpy si no lo tienes instalado y pasarle a la función un iterable con las opciones y otro con las probabilidades usando el parametro p:

    import numpy
    
    opciones = ['A', 'B', 'C', 'D']
    probabilidades = [0.2, 0.1, 0.4, 0.3]
    
    eleccion = numpy.random.choice(opciones, p=probabilidades)
    print(eleccion)
    

    Ten en cuenta que tus probabilidades deben sumar 1 para que el método funcione.

  • Otra posibilidad es crear tu propia función calculando las probabilidades acumuladas en una lista ordenada, eligiendo un float entre 0 y la suma de todas las probabilidades y usar bisect.bisect() para retornar el indice correspondiente. En el siguiente ejemplo se se elige el número que nos sirve de base aleatoria usando random.random():

    from random import random
    from bisect import bisect
    
    opciones = ['A', 'B', 'C', 'D']
    probabilidades = [0.9, 0.1, 0.9, 0.1]
    
    def choice(opciones, probs):
        probAcumuladas=[]
        aux = 0
        for p in probs:
            aux += p
            probAcumuladas.append(aux)
        r = random() * probAcumuladas[-1]
        op = bisect(probAcumuladas, r)
        return opciones[op]
    
    eleccion = choice(opciones, probabilidades)
    print(eleccion)
    

    La idea de este código nace del último ejemplo que da la propia documentación de Python aquí.

Edición:

Para calcular la suma acumulada podemos usar itertools.acumulate() si usamos Python 3.2 o superior:

from random import random
from bisect import bisect
from itertools import accumulate

opciones = ['A', 'B', 'C', 'D']
probabilidades = [0.2, 0.1, 0.4, 0.3]

def pChoice(opciones, probs):
    probAcumuladas = list(accumulate(probs))
    r = random() * probAcumuladas[-1]
    op = bisect(probAcumuladas, r)
    return opciones[op]

eleccion = pChoice(opciones, probabilidades)
print(eleccion)

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