確率関数

この記事では、確率関数とは何かについて説明します。このようにして、確率関数の意味、その性質、および確率関数の計算の具体例がわかります。さらに、確率関数と他のタイプの確率関数の違いも示します。

確率関数とは何ですか?

確率関数 は確率質量関数とも呼ばれ、離散確率変数が特定の値を取る確率を記述する数学関数です。

つまり、確率関数は、値に正確に等しい離散変数に関連付けられた確率を返します。

f(x)=P[X=x]

たとえば、サイコロを振るときに任意の数字が出る確率は 1/6 (サイコロには 6 面がある) であるため、このサンプル空間に関連付けられた確率関数は、n の値に関係なく 1/6 に等しくなります。

確率関数の性質

確率関数には次の特性があります。

  • 確率は負になることはできないため、確率関数は x の任意の値に対して 0 または正になります。

f(x)\geq 0

  • 同様に、最大確率は 1 であり、イベントが常に発生することを意味します。したがって、確率関数の最大値は 1 に等しくなります。

f(x)\leq 1

  • 最後に、確率関数のすべての値の合計は 1 になります。これは、サンプル空間内のすべての確率の合計であるためです。

\displaystyle \sum_{i=1}^{+\infty}f(x_i)=\sum_{i=1}^{+\infty}p_i=1

確率関数の例

確率関数の定義と特徴を理解したところで、このタイプの確率関数の例を見てみましょう。

  • 4 回の独立したコイントスを行って、0、1、2、3、4 回表が出る確率を計算します。次に、見つかった確率関数をグラフ化します。

まず第一に、表が出る確率を計算する必要があります。これを行うには、考えられるケースをケースの総数で割る必要があります。次の表で、すべての確率の計算を確認できます。

4 つのコインを引くオッズ

すべての確率を計算したら、確率関数の値をグラフで表すことができます。

確率関数の例

ご覧のとおり、演習の確率関数は、すべての値が 0 と 1 の間にあり、さらに、すべての値の合計が 1 に等しいため、確率関数のすべての特性を満たしています。

確率関数と密度関数

このセクションでは、確率関数と密度関数の違いについて説明します。これらは同じ目的を持つ 2 種類の確率関数ですが、使用されるケースが異なるためです。

確率関数と密度関数の違いは、確率が表す変数のタイプです。確率関数は離散変数の確率を定義するために使用され、密度関数は連続変数の確率を定義するために使用されます。

したがって、変数に応じて、確率関数または密度関数が使用されます。

密度関数の詳細については、次のリンクをクリックしてください。

確率関数と分布関数

確率関数と分布関数の違いは、定義される確率のタイプです。確率関数は変数が特定の値を取る確率を示し、分布関数は変数の累積確率を表します。

したがって、分布関数は確率関数から計算されます。

例として、次のリンクでは、上記の演習で見つかった確率関数に基づいて、4 回のコイントスで表を得る分布関数の計算を確認できます。

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