Podstawy rachunku prawdopodobieństwa (przypomnienie)

Podobne dokumenty
W2 Podstawy rachunku prawdopodobieństwa (przypomnienie)

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;

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

Wybrane rozkłady zmiennych losowych i ich charakterystyki

Przykład 1 W przypadku jednokrotnego rzutu kostką przestrzeń zdarzeń elementarnych

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

Wykład 2 Zmienne losowe i ich rozkłady

PEWNE FAKTY Z RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA WYKŁAD 5.

Jednowymiarowa zmienna losowa

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

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 2. Aksjomatyczne ujęcie prawdopodobieństwa

1 Przestrzeń zdarzeń elementarnych

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

PRAWDOPODOBIEŃSTWO. ZMIENNA LOSOWA. TYPY ROZKŁADÓW

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

PODSTAWOWE ROZKŁADY PRAWDOPODOBIEŃSTWA. Piotr Wiącek

2. P (E) = 1. β B. TSIM W3: Sygnały stochastyczne 1/27

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA WYKŁAD 3.

Zmienna losowa. M. Przybycień Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka

P k k (n k) = k {O O O} = ; {O O R} =

Elementy Rachunek prawdopodobieństwa

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 4. Zmienne losowe

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

Statystyka. Magdalena Jakubek. kwiecień 2017

Sygnały stochastyczne

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

STATYSTYKA MATEMATYCZNA. rachunek prawdopodobieństwa

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,

Przestrzeń probabilistyczna

Rachunek prawdopodobieństwa- wykład 6

PROCESY STOCHASTYCZNE. PEWNE KLASY PROCESÓW STOCHASTYCZNYCH Definicja. Procesem stochastycznym nazywamy rodzinę zmiennych losowych X(t) = X(t, ω)

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

Metody probabilistyczne

Wykład 3 Jednowymiarowe zmienne losowe

WYKŁADY Z RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA I wykład 2 i 3 Zmienna losowa

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

III. ZMIENNE LOSOWE JEDNOWYMIAROWE

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

Statystyka matematyczna dla leśników

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

Zmienne losowe. Statystyka w 3

Prawdopodobieństwo i statystyka

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

Zmienne losowe ciągłe i ich rozkłady

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

Komputerowa analiza danych doświadczalnych

Rachunek prawdopodobieństwa (Elektronika, studia niestacjonarne) Wykład 3

Zmienne losowe ciągłe i ich rozkłady

Zmienne losowe, statystyki próbkowe. Wrocław, 2 marca 2015

Rozkłady prawdopodobieństwa zmiennych losowych

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

Wstęp do rachunku prawdopodobieństwa

Na A (n) rozważamy rozkład P (n) , który na zbiorach postaci A 1... A n określa się jako P (n) (X n, A (n), P (n)

Biostatystyka, # 3 /Weterynaria I/

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

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

Podstawy metod probabilistycznych. dr Adam Kiersztyn

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

Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka

6. Zmienne losowe typu ciagłego ( ) Pole trapezu krzywoliniowego

Rachunek prawdopodobieństwa Rozdział 4. Zmienne losowe

Statystyka. Wydział Zarządzania Uniwersytetu Łódzkiego

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

A i A j lub A j A i. Operator γ : 2 X 2 X jest ciągły gdy

Prawdopodobieństwo i statystyka

Materiały dydaktyczne. Matematyka. Semestr III. Wykłady

Prawa wielkich liczb, centralne twierdzenia graniczne

W rachunku prawdopodobieństwa wyróżniamy dwie zasadnicze grupy rozkładów zmiennych losowych:

Rachunek Prawdopodobieństwa i Statystyka

Szkice do zajęć z Przedmiotu Wyrównawczego

Wykład 1 Zmienne losowe, statystyki próbkowe - powtórzenie materiału

L.Kowalski zadania z rachunku prawdopodobieństwa-zestaw 1 ZADANIA - ZESTAW 1. . (odp. a)

Rozkłady zmiennych losowych

Rozkład normalny Parametry rozkładu zmiennej losowej Zmienne losowe wielowymiarowe

Wykład z analizy danych: powtórzenie zagadnień z rachunku prawdopodobieństwa

Przykłady do zadania 6.1 :

1 Elementy kombinatoryki i teorii prawdopodobieństwa

Komputerowa analiza danych doświadczalnych

Podstawy nauk przyrodniczych Matematyka

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

STATYSTYKA MATEMATYCZNA dla ZPM I dr inż Krzysztof Bryś wyk lad 1,2 KLASYCZNY RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA

Rachunek prawdopodobieństwa

Dyskretne zmienne losowe

STYSTYSTYKA dla ZOM II dr inż Krzysztof Bryś Wykad 1

Zdarzenia losowe i prawdopodobieństwo

Matematyka stosowana i metody numeryczne

Robert Kowalczyk. Zbiór zadań z teorii miary i całki

Pojęcie przestrzeni probabilistycznej

Statystyka w analizie i planowaniu eksperymentu

Komputerowa analiza danych doświadczalnych

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

Rachunek Prawdopodobieństwa Rozdział 5. Rozkłady łączne

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

2 Rodziny zbiorów. 2.1 Algebry i σ - algebry zbiorów. M. Beśka, Wstęp do teorii miary, rozdz. 2 11

Wykład 4. Zmienne losowe i ich rozkłady

P (A B) = P (A), P (B) = P (A), skąd P (A B) = P (A) P (B). P (A)

Wynik pomiaru jako zmienna losowa

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

Transkrypt:

. Zdarzenia odstawy rachunu prawdopodobieństwa (przypomnienie). rawdopodobieństwo 3. Zmienne losowe 4. rzyład rozładu zmiennej losowej. Zdarzenia (events( events) Zdarzenia elementarne Ω - zbiór zdarzeń elementarnych (pojęcie pierwotne) ω - element zbioru Ω W modelach służących do opisu zagadnień spotyanych w pratyce Ω jest zazwyczaj zbiorem wszystich możliwych wyniów esperymentu (obserwacji) a ω wyniiem onretnego esperymentu. rzyład : Rzut ostą Ω { ω ω ω ω ω ω 3 4 5 dr inż. Jace Jarnici ω wyrzucenie jednego ocza ω wyrzucenie dwóch ocze itd. Zbiór Ω zawiera sończoną liczbę elementów. rzyład : Uszodzenie elementu eletronicznego { ω :ω + Ω R R + -dodatnia część osi liczb rzeczywistych ω - chwila uszodzenia Zbiór Ω zawiera niesończoną liczbę elementów. dr inż. Jace Jarnici 3 Zdarzenia losowe Ze zbioru Ω.można wybierać różne podzbiory. rzyład 3: Jeśli dla rzutu ostą Ω { ω ω ω ω ω ω 3 4 5 to podzbiory mogą być na przyład taie: 3 { ω 3 ω 4 { ω ω 3 ω 5 { ω { ω ω ω ω 4 { ω ω ω ω ω ω 5 3 4 5 dr inż. Jace Jarnici 4 4 4 5 φ ytanie : Ile taich podzbiorów można utworzyć?

ytanie : Jaą struturę ma zbiór (rodzina zbiorów) utworzony ze zbiorów? Rodzinę podzbiorów zbioru zdarzeń elementarnych Ω nazywamy ciałem borelowsim podzbiorów zbioru Ω lub σ algebrą zbiorów i oznaczamy jao B jeśli spełnione są następujące waruni:. Rodzina B zawiera jao swoje elementy cały zbiór Ω i zbiór r pusty.. Jeżeli do rodziny B należy ciąg sończony lub przeliczalny podzbiorów to należą również do B zbiory U i I dr inż. Jace Jarnici 5 3. Jeśli zbiory i również do niej zbiór \. należą do rodziny B to należy Elementy ta oreślonego zbioru B nazywamy w rachunu prawdopodobieństwa zdarzeniami losowymi. rzyład 4: Dla rzutu ostą możemy przyładowo podać następujące zdarzenia losowe: wyrzucenie parzystej liczby ocze wyrzucenie liczby ocze więszej od 4 wyrzucenie sześciu ocze 3 { ω wyrzucenie liczby ocze więszej niż { ω ω 4 ω { ω ω 5 4 φ dr inż. Jace Jarnici rzyład 5: Dla elementu eletronicznego zdarzeniami losowymi mogą być przyładowo: uszodzenie elementu pomiędzy a godziną pracy h h czas { ω : ω uszodzenie elementu po przepracowaniu co najmniej godzin h czas { ω : ω > dr inż. Jace Jarnici 7. rawdopodobieństwo (probability( probability) rzypisanie zdarzeniom losowym liczby z przedziału [ ]. Niech (.) będzie funcją oreśloną na ciele B oraz niech (.) spełnia następujące własności:.. ( ) ( Ω) 3. Dla w liczbie sończonej lub przeliczalnej zdarzeń rozłącznych to znaczy taich że zachodzi φ j U dla ( ) j dr inż. Jace Jarnici 8

Liczbę () nazywamy prawdopodobieństwem zajścia zdarzenia losowego. Tróję < Ω B (.) > nazywamy przestrzenią probabilistyczną. Szacowanie prawdopodobieństwa W zagadnieniach pratycznych szacowanie wartości funcji prawdopodobieństwa przeprowadza się często na podstawie wyniów doświadczenia stosując wzór. ( ) m n m liczba wyniów doświadczenia w tórych zaszło zdarzenie n liczba wyonanych doświadczeń. dr inż. Jace Jarnici 9 Nietóre własności prawdopodobieństwa rawdopodobieństwo zdarzenia pewnego (z definicji) ( Ω) rawdopodobieństwo zdarzenia przeciwnego (dopełniającego) Ω - zdarzenie dopełniające do zdarzenia ( ) + ( ) rawdopodobieństwo zdarzenia niemożliwego ( φ) dr inż. Jace Jarnici rawdopodobieństwo sumy zdarzeń Jeżeli B B Ω ( B) ( ) + ( B) ( B) Bφ czyli zdarzenia i B są rozłączne to: ( B) ( ) ( B) + dr inż. Jace Jarnici rawdopodobieństwo warunowe Jaie jest prawdopodobieństwo zajścia zdarzenia pod waruniem że zaszło zdarzenie B? B ( B) B ( B) ( B) ( B) nazywamy prawdopodobieństwem warunowym zajścia zdarzenia pod waruniem że zaszło zdarzenie B? dr inż. Jace Jarnici 3

Zdarzenia niezależne Zdarzenia i B stanowią parę zdarzeń niezależnych jeśli ich prawdopodobieństwa spełniają warune: rawdopodobieństwo zupełne ( B) ( ) ( B) Jeżeli zdarzenia i B należą do B to: n ( B) ( ) ( B ) owyższy wzór nosi nazwę wzoru na prawdopodobieństwo zupełne. dr inż. Jace Jarnici 3 3. Zmienne losowe (random variables) Oreślenie zmiennej losowej polega na przypisaniu zdarzeniom elementarnym liczb. Zmienne losowe będą oznaczane dalej dużymi literami np. T X itd. rzyład : Rzut ostą. Wyrzuceniu jednego ocza przypisujemy liczbę. Wyrzuceniu dwóch ocze przypisujemy liczbę. Wyrzuceniu sześciu ocze przypisujemy liczbę. W tym przypadu mówimy że oreślono zmienną losową dysretną przyjmującą wartości od do (liczba możliwych wartości zmiennej losowej jest sończona). dr inż. Jace Jarnici 4 rzyład 7: Uszodzenie elementu eletronicznego. Uszodzeniu elementu w danej chwili czasu przypisujemy wartość czasu jai upłynął od chwili do chwili uszodzenia. chwila uszodzenia t liczba (wartość jaą przyjęła zmienna losowa realizacja zmiennej losowej) czas Oreślono w ten sposób zmienną losową ciągłą (dodatnią) przyjmującą wartości od do (liczba możliwych wartości jaie może przyjąć zmienna losowa jest nieprzeliczalna). t dr inż. Jace Jarnici 5 Zmienna losowa a prawdopodobieństwo Ja powiązać wartości jaie może przyjmować zmienna losowa z prawdopodobieństwem? Dla przyładu ja oreślić prawdopodobieństwo zdarzenia że uszodzenie elementu eletronicznego nastąpi przed upływem oreślonej liczby godzin? Niech będzie dana zmienna losowa X i liczba rzeczywista x mogąca przybierać wartości z przedziału od - do +. Dystrybuantą (cumulative distribution function cdf) F(x) zmiennej losowej X nazywamy prawdopodobieństwo zajścia zdarzenia X < x (x jest liczbą rzeczywistą należącą do przedziału od - do +.) czyli ( x) ( X x) F < dr inż. Jace Jarnici 4

rzyład 8: Dla rzutu ostą dystrybuanta wygląda ta: F(x) 5/ 4/ 3/ / / ( x) ( X x) F < 3 4 5 Można zapytać; Jaie jest prawdopodobieństwo że zmienna losowa X przyjmie wartość mniejszą niż wynosi liczba π? dr inż. Jace Jarnici 7 x rzyład 9: Dla zmiennej losowej T opisującej czas życia pewnego elementu eletronicznego funcja dystrybuanty może wyglądać natomiast mniej więcej ta: F(t)..5 3 ( t) ( T t) F < t [h] Znajomość przebiegu dystrybuanty pozwala przyładowo na stwierdzenie że prawdopodobieństwo iż element zostanie uszodzony przed upływem miliona godzin wynosi ooło.9. dr inż. Jace Jarnici 8 Własności dystrybuanty: Dystrybuanta F(x) spełnia następujące trzy własności:. Jest funcją niemalejącą czyli jeżeli a < b to. Spełnione są następujące waruni oreślające granice lim F x F ( x) ( a) F( b) ( x) limf x 3. Jest lewostronnie ciągłą czyli dla ażdego a zachodzi lim F x a ( x) F( a) Jeżeli dla dystrybuanty F(x) suma prawdopodobieństw wartości w tórych dystrybuanta jest nieciągła równa się jedności to zmienną losową X nazywamy dysretną. Jeżeli dla dystrybuantę F(x) zmiennej losowej X można przedstawić w postaci całi F x ( x) f ( u)du to zmienną losową X nazywamy ciągłą. Funcja znajdująca się pod całą f(.) nosi nazwę gęstości rozładu prawdopodobieństwa (probability density function pdf). dr inż. Jace Jarnici 9 dr inż. Jace Jarnici 5

Własności funcji gęstości rozładu prawdopodobieństwa:.. ( x) dx. + f f ( x) Z oreślenia funcji gęstości prawdopodobieństwa wynia też że jeśli dystrybuanta jest funcją różniczowalną to: ( x) df f ( x) dx rzyład : Znając funcje dystrybuanty lub gęstości rozładu zmiennej losowej możemy łatwo obliczać prawdopodobieństwa zdarzeń. rzyładowo dla elementu eletronicznego prawdopodobieństwo zdarzenia że ulegnie on uszodzeniu pomiędzy a godziną pracy wynosi: lub ( T < ) F( ) F( ) ( T < ) f ()dt t dr inż. Jace Jarnici dr inż. Jace Jarnici 4. rzyład rozładu zmiennej losowej Rozład normalny rozład Gaussa (773 r.) gęstość rozładu: f ( t ) (t µ ) exp πσ σ μ i σ są parametrami rozładu gęstość rozładu normalnego f(t) dla μ i σ dystrybuanta rozładu: F( t ) t ( τ µ ) exp dτ πσ σ dr inż. Jace Jarnici 3 dystrybuanta rozładu normalnego F(t) dla μ i σ dr inż. Jace Jarnici 4