W2 Podstawy rachunku prawdopodobieństwa (przypomnienie)

Podobne dokumenty
Podstawy rachunku prawdopodobieństwa (przypomnienie)

zdarzenie losowe - zdarzenie którego przebiegu czy wyniku nie da się przewidzieć na pewno.

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA WYKŁAD 3.

Rozdział 1. Zmienne losowe, ich rozkłady i charakterystyki. 1.1 Definicja zmiennej losowej

Literatura. Leitner R., Zacharski J., Zarys matematyki wyŝszej dla studentów, cz. III.

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 2. Aksjomatyczne ujęcie prawdopodobieństwa

III. ZMIENNE LOSOWE JEDNOWYMIAROWE

Przykład 1 W przypadku jednokrotnego rzutu kostką przestrzeń zdarzeń elementarnych

Definicja 7.4 (Dystrybuanta zmiennej losowej). Dystrybuantą F zmiennej losowej X nazywamy funkcję: Własności dystrybuanty zmiennej losowej:

Wykład 2 Zmienne losowe i ich rozkłady

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 4. Zmienne losowe

Jeśli wszystkie wartości, jakie może przyjmować zmienna można wypisać w postaci ciągu {x 1, x 2,...}, to mówimy, że jest to zmienna dyskretna.

Ćwiczenia 7 - Zmienna losowa i jej rozkład. Parametry rozkładu.

Rachunek prawdopodobieństwa- wykład 6

Jednowymiarowa zmienna losowa

Pojęcie przestrzeni probabilistycznej

Metody probabilistyczne

Przestrzeń probabilistyczna

Statystyka i eksploracja danych

Statystyka matematyczna dla leśników

WYKŁAD 2. Zdarzenia losowe i prawdopodobieństwo Zmienna losowa i jej rozkłady

Zmienna losowa i jej rozkład Dystrybuanta zmiennej losowej Wartość oczekiwana zmiennej losowej

STATYSTYKA MATEMATYCZNA. rachunek prawdopodobieństwa

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 4. Zmienne losowe

σ-ciało zdarzeń Niech Ω będzie niepustym zbiorem zdarzeń elementarnych, a zbiór F rodziną podzbiorów zbioru Ω spełniającą warunki: jeśli A F, to A F;

(C. Gauss, P. Laplace, Bernoulli, R. Fisher, J. Spława-Neyman) Wikipedia 2008

Rozdział 1. Wektory losowe. 1.1 Wektor losowy i jego rozkład

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA WYKŁAD 1. L. Kowalski, Statystyka, 2005

Rachunek prawdopodobieństwa (Elektronika, studia niestacjonarne) Wykład 3

Statystyka. Wydział Zarządzania Uniwersytetu Łódzkiego

Wstęp do rachunku prawdopodobieństwa

Zmienne losowe. Statystyka w 3

Rachunek Prawdopodobieństwa Rozdział 5. Rozkłady łączne

Prawdopodobieństwo. Prawdopodobieństwo. Jacek Kłopotowski. Katedra Matematyki i Ekonomii Matematycznej SGH. 16 października 2018

Prawdopodobieństwo i statystyka

Elementy Rachunek prawdopodobieństwa

PODSTAWOWE ROZKŁADY PRAWDOPODOBIEŃSTWA. Piotr Wiącek

Biostatystyka, # 3 /Weterynaria I/

Rozkłady i ich dystrybuanty 16 marca F X (t) = P (X < t) 0, gdy t 0, F X (t) = 1, gdy t > c, 0, gdy t x 1, 1, gdy t > x 2,

Statystyka. Magdalena Jakubek. kwiecień 2017

W3 - Niezawodność elementu nienaprawialnego

Zmienne losowe i ich rozkłady. Momenty zmiennych losowych. Wrocław, 10 października 2014

Przykłady do zadania 6.1 :

Wykład 1: Przestrzeń probabilistyczna. Prawdopodobieństwo klasyczne. Prawdopodobieństwo geometryczne.

Statystyka Opisowa z Demografią oraz Biostatystyka. Zmienne losowe. Aleksander Denisiuk. denisjuk@euh-e.edu.pl

PEWNE FAKTY Z RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA

Zmienne losowe. Powtórzenie. Dariusz Uciński. Wykład 1. Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Universytet Zielonogórski

Statystyka i eksploracja danych

PRAWDOPODOBIEŃSTWO. ZMIENNA LOSOWA. TYPY ROZKŁADÓW

Prawa wielkich liczb, centralne twierdzenia graniczne

Matematyka z el. statystyki, # 3 /Geodezja i kartografia II/

Wykład 13. Podstawowe pojęcia rachunku prawdopodobieństwa

Zmienne losowe skokowe

Temat: Zmienna losowa. Rozkład skokowy. Rozkład ciągły. Kody kolorów: Ŝółty nowe pojęcie pomarańczowy uwaga. Anna Rajfura, Matematyka

Przykłady do zadania 8.1 : 0 dla x 1, c x 4/3 dla x > 1. (b) Czy można dobrać stałą c tak, aby funkcja f(x) = była gęstością pewnego

Wykład 3 Jednowymiarowe zmienne losowe

Statystyka Astronomiczna

WYKŁADY Z RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA I wykład 2 i 3 Zmienna losowa

Metody probabilistyczne

Wykład z analizy danych: powtórzenie zagadnień z rachunku prawdopodobieństwa

Rachunek prawdopodobieństwa

WYKŁAD 3. Witold Bednorz, Paweł Wolff. Rachunek Prawdopodobieństwa, WNE, Uniwersytet Warszawski. 1 Instytut Matematyki

Prawdopodobieństwo i statystyka

Zmienne losowe. dr Mariusz Grzadziel. rok akademicki 2016/2017 semestr letni. Katedra Matematyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Prawdopodobieństwo i statystyka

II WYKŁAD STATYSTYKA. 12/03/2014 B8 sala 0.10B Godz. 15:15

Podstawy metod probabilistycznych. dr Adam Kiersztyn

ZMIENNE LOSOWE. Zmienna losowa (ZL) X( ) jest funkcją przekształcającą przestrzeń zdarzeń elementarnych w zbiór liczb rzeczywistych R 1 tzn. X: R 1.

Wykład 1 Zmienne losowe, statystyki próbkowe - powtórzenie materiału

Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki

Modelowanie zależności. Matematyczne podstawy teorii ryzyka i ich zastosowanie R. Łochowski

1 Elementy kombinatoryki i teorii prawdopodobieństwa

Zmienne losowe, statystyki próbkowe. Wrocław, 2 marca 2015

Metody probabilistyczne opracowane notatki 1. Zdefiniuj zmienną losową, rozkład prawdopodobieństwa. Przy jakich założeniach funkcje: F(x) = sin(x),

Komputerowa analiza danych doświadczalnych

Rachunek Prawdopodobieństwa i Statystyka

STATYSTYKA wykład 1. Wanda Olech. Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli Zwierząt

Rozkłady prawdopodobieństwa zmiennych losowych

Wykład 12: Warunkowa wartość oczekiwana. Rozkłady warunkowe. Mieszanina rozkładów.

Fizyka statystyczna, elementy termodynamiki nierównowagowej Cele, zakres zagadnień

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA - POJĘCIA WSTĘPNE MATERIAŁY POMOCNICZE - TEORIA

Zmienne losowe ciągłe i ich rozkłady

Zmienna losowa. Rozkład skokowy

Elementy rachunku prawdopodobieństwa (M. Skośkiewicz, A. Siejka, K. Walczak, A. Szpakowska)

Statystyka matematyczna

Wykład 7: Warunkowa wartość oczekiwana. Rozkłady warunkowe.

Prawdopodobieństwo i statystyka

WYKŁAD 1. Witold Bednorz, Paweł Wolff. Rachunek Prawdopodobieństwa, WNE, Instytut Matematyki Uniwersytet Warszawski

Diagramy Venna. Uwagi:

Statystyka matematyczna

Wynik pomiaru jako zmienna losowa

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 4. Zmienne losowe

W4 Eksperyment niezawodnościowy

Zadania o numerze 4 z zestawów licencjat 2014.

Rachunek prawdopodobieństwa dla informatyków

Prawdopodobieństwo i statystyka

4,5. Dyskretne zmienne losowe (17.03; 31.03)

Rodzinę spełniającą trzeci warunek tylko dla sumy skończonej nazywamy ciałem (algebrą) w zbiorze X.

Zmienne losowe. dr Mariusz Grządziel Wykład 12; 20 maja 2014

Podstawowe modele probabilistyczne

Transkrypt:

W2 Podstawy rachunku prawdopodobieństwa (przypomnienie) Henryk Maciejewski Jacek Jarnicki Marek Woda www.zsk.iiar.pwr.edu.pl Rachunek prawdopodobieństwa - przypomnienie 1. Zdarzenia 2. Prawdopodobieństwo 3. Zmienne losowe, rozkłady 1

Matematyczny model eksperymentu losowego Eksperyment losowy opisujemy za pomocą układu zwanego przestrzenia probabilistyczną: [, B, P] zbiór zdarzeń elementarnych (przestrzeń próbek) B zbiór zdarzeń losowych P prawdopodobieństwo zdarzeń ze zbioru B Model zaproponowany przez Kołmogorowa (1933) Zdarzenia elementarne jest to zbiór wszystkich możliwych wyników eksperymentu losowego, zbiór zdarzeń elementarnych - element zbioru, zdarzenie elementarne (pojęcie pierwotne) Przykład 1: eksperyment pojedynczy rzut kostką = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }, i wyrzucenie i oczek Przykład 2: eksperyment obserwujemy czas życia elementu chwila uszkodzenia 0 = [0, ) czas 2

Zdarzenia losowe Zdarzenia losowe będą określane jako podzbiory zbioru. Jeśli jest - skończony (lub przeliczalny) wówczas zbiór zdarzeń losowych B jest to zbiór wszystkich podzbiorów Przykład 1: eksperyment pojedynczy rzut kostką, zdarzenia: A 1 = { 1, 3, 5 } A 2 = { 6 } Zdarzenia losowe Jeśli jest jest nieprzeliczalny - wówczas trzeba nałożyć pewne ograniczenia na rodzinę podzbiorów B zbiór zdarzeń losowych rodzina podzbiorów spełniająca warunki: 1. jest elementem B 2. Jeśli A jest elementem B, to dopełnienie A jest elementem B 3. Jeśli A 1,A 2, (przeliczalny ciąg) należą do B, wówczas A i należy do B i=1 Taka rodzinę zbiorów nazywamy ciałem borelowskim podzbiorów zbioru B (lub -algebrą) 3

Zdarzenia losowe - własności Zbiór pusty należy do B Jeśli A 1,A 2, (przeliczalny ciąg) należą do B, wówczas A i należy do B i=1 Jeśli A 1,A 2 należą do B, wówczas różnica zdarzeń A 1 \ A 2 należy do B - zdarzenie niemożliwe - zdarzenie pewne Przykład 2: eksperyment obserwujemy czas życia elementu, = [0, ) Przykłady zdarzeń losowych: Uszkodzenie nastąpi pomiędzy 1000 a 2000 godziną pracy: A 1 = : 1000 2000 Uszkodzenie nastąpi po przepracowaniu co najmniej 2000 godzin: A 2 = : > 2000 4

Prawdopodobieństwo Zdarzaniom losowym przypisujemy liczby z przedziału [0, 1] P(A) prawdopodobieństwo zdarzenia A Prawdopodobieństwo P funkcja określona na ciele B spełniająca warunki: 1. Dla każdego A B zachodzi P(A) 0 2. P( ) = 1 3. Jeśli zdarzania losowe A 1,A 2, (przeliczalny ciąg) są wzajemnie rozłączne (tzn. A j A k = dla j k), wówczas P i=1 A i = i=1 P(A i ) Własności P( ) = 0 P( ) = 1 P( A) = P( \ A) = 1 P(A) - pr. zdarzenia dopełniającego P(A B) = P(A) + P(B) P(A B) - pr. sumy zdarzeń A B A B 5

Prawdopodobieństwo warunkowe Prawdopodobieństwo zajścia zdarzenia A pod warunkiem, że zaszło zdarzenie B P A B = P(A B) P(B) A A B B Zdarzenia niezależne Zdarzenia A i B są niezależne jeśli: P(A B) = P(A) P(B) alternatywna definicja: P A B = P(A) (informacja o tym, że zaszło zdarzenie B nie zmienia prawdopodobieństwa zdarzenia A) A A B B 6

Zmienne losowe Jeśli zdarzeniom elementarnym przypiszemy liczby, wówczas otrzymaną wielkość nazywamy zmienną losową. Oznaczamy zwykle dużą literą np. X, T. Przykład: rzut kostką: X liczba wyrzuconych oczek Przykład: uszkodzenie elementu: T czas który upłynął od chwili 0 do chwili uszkodzenia (zmienna losowa ciągła) t wartość, jaką przyjęła zmienna losowa (liczba) 0 t chwila uszkodzenia czas Rozkład zmiennej losowej Jak powiązać wartości przyjmowane przez zmienną losową z prawdopodobieństwem? X zmienna losowa przyjmująca wartości z przedziału od - do + Dystrybuanta zmiennej losowej X (cumulative distribution function, cdf) F(x) definiujemy jako prawdopodobieństwo zajścia zdarzenia X < x (x liczba rzeczywista z przedziału od - do + ) F x = P(X < x) 7

Przykład dystrybuanta dla rzutu kostką F(x) 1 5/6 4/6 3/6 2/6 1/6 x P X x 0 1 2 3 4 5 6 F x Przykładowa dystrybuanta dla czasu życia elementu F(t) 1.0 0.5 0 F t P T t t [h] 10 3 10 6 Na podstawie dystrybuanty możemy ocenić prawdopodobieństwo uszkodzenia elementu przed upływem miliona godzin wynosi ono około 0.9. 8

Własności dystrybuanty F 1. Jest funkcją niemalejącą, dla a<b: F a F b 2. Jest lewostronnie ciągła: lim F(x ) = F a x a 3. Spełnia warunki dotyczące granic lim x F(x ) = 0 lim x + F(x ) = 1 Gęstość prawdopodobieństwa Jeśli dystrybuantę zmiennej losowej X można przestawić w postaci całki x F x = to zmienną X nazywamy ciągłą. f u du Funkcję f() nazywamy gęstością prawdopodobieństwa rozkładu X (probability density function, pdf). Jeśli dla dystrybuanty F(x) suma prawdopodobieństw wartości, w których F jest nieciągła równa się jeden, to zmienną losową X nazywamy dyskretną. 9

Gęstość prawdopodobieństwa - własności 1. f x 0 + 2. f u du = 1 Jeśli dystrybuanta jest funkcję różniczkowalną, to f x = df(x) dx Prawdopodobieństwo zdarzeń wyznaczamy z dystrybuanty lub funkcji gęstości F(t) F b F a = P(a T < b) a b f(t) a b f t dt = P a T < b a b 10