- •1. Предмет и аксиомы теории вероятностей
- •1. Нормальный закон распределения и центральная предельная теорема.
- •2. Классическое определение вероятности. Геометрические вероятности.
- •2. Вычисление среднего и дисперсии биномиального и нормального законов распределения.
- •3. Модель теории вероятностей. Вероятностное пространство.
- •3. Характеристическая функция и её свойства.
- •4. События. Операции над событиями.
- •5. Кумулянтная функция и её свойства.
- •4. Функция регрессии и ее физическая интерпретация.
- •5. Понятие статистической зависимости. Условные вероятности. Необходимое и достаточное условие независимости событий.
- •6. Формула полной вероятности.
- •6. Линейная функция регрессии.
- •7. Формула Байеса.
- •7. Применение линейной функции регрессии в задаче измерения физической величины.
- •8. Теоремы сложения и умножения вероятностей.
- •8. Характеристические и кумулянтные функции нормального, биномиального и пуассоновского законов распределения.
- •9. Определение непрерывной случайной величины и её вероятностное описание.
- •9. Двумерный нормальный закон распределения.
- •10. Определение дискретной случайной величины и её вероятностное описание.
- •1 0. Изменение закона распределения случайной величины при нелинейном преобразовании.
- •11. Числовые характеристики случайных величин. Физическая интерпретация среднего и дисперсии.
- •11. Закон распределения Релея.
- •12. Биномиальный закон распределение и способы его получения.
- •12. Закон распределения Релея-Райса.
- •13. Пуассоновский закон распределения как предельный случай биномиального.
- •13. Производящая функция и её применение при решении задач.
- •14. Локальная и интегральная предельные теоремы Муавра-Лапласа.
- •16. Лемма Маркова.
- •16. Закон распределения Эрланга.
- •17. Регрессионный анализ. Сглаживание экспериментальных зависимостей по методу наименьших квадратов.
- •17. Определение энергетического спектра случайного процесса.
- •18. Методы увеличения длины периода псевдослучайной последовательности.
- •18. Точечные оценки параметров и их свойства.
- •19.Разложение Карунена-Лоэва.
- •19. Определение акф случайного процесса.
- •20. Канонические разложения случайных величин.
- •20. Два определения случайного процесса и их эквивалентность.
- •22. Способы генерирования случайной величины с гауссовым законом распределения.
- •22. Энергетический спектр детерминированного процесса и временная автокорреляционная функция.
- •23. Генерирование случайных чисел методом Неймана.
- •23. Интервальные оценки параметров.
- •24.Проверка простой гипотезы против простой альтернативы.
- •24. Марковские эргодические последовательности.
- •25. Гипотеза о среднем значении случайной величины с нормальным законом распределения при неизвестной дисперсии.
- •25. Определение стационарных случайных процессов. Эргодичность.
- •26. Гипотеза о равенстве двух дисперсий.
- •26. Получение несмещенной оценки дисперсии гауссова закона распределения.
- •27. Имитация двух зависимых событий.
- •27. Закон распределения Эрланга.
- •28. Требования, предъявляемые к свойствам базовой последовательности случайных чисел.
- •28. Гипотеза о равенстве двух средних значений.
- •29. Приближенные методы генерирования случайных чисел с заданным законом распределения.
- •29. Метод моментов при оценке параметров.
- •30. Гипотеза о среднем значении случайной величины с нормальным законом распределения при известной дисперсии.
- •30. Марковские эргодические последовательности.
- •31. Программное генерирование случайных чисел. Алгоритмы.
- •31. Гипотеза о дисперсии нормального закона распределения.
- •32. Получение случайной величины с заданным законои распределения посредством нелинейного преобразования случайной величины с равномерным законом распределения.
- •32. Оценка параметров по методу максимального правдоподобия.
- •33. Критерии согласия Колмогорова и Пирсона.
- •33. Нестационарный пуассоновский поток.
- •34. Линеаризация функции нескольких случайных аргументов.
- •34. Связь между акф и энергетическим спектром случайного процесса.
- •35. Связь нормального закона распределения с гамма-распределением.
- •35. Стационарный пуассоновский поток.
2. Вычисление среднего и дисперсии биномиального и нормального законов распределения.
Нормального:
Пусть ξ - нормально
распределенная случайная величина, с
параметрами a и σ.
Найдем M(ξ
) и D(ξ
). Так как
,
то по формуле
находим
Проведем
в интеграле замену переменной, полагая
,
тогда
Следовательно,
,
но
Далее, так как
функция
нечетная,
то по свойству нечетных функций
Следовательно,
. Дисперсию
находим по формуле
Итак,
Т
аким
образом, параметры означают: a -
математическое ожидание, σ
- среднее квадратическое отклонение.
Биномиального:
М
ат
ожидание: Дисперсия:
3. Модель теории вероятностей. Вероятностное пространство.
При решении задач обычно создают модель.
Модель ТВ – пространство элементарных событий (полная группа несовместных событий).
Полная группа событий – с вероятностью 1 при каждом испытании появляется событие из указанной группы.
Несовместные события – появление одного события исключает появление других.
Вероятностная мера всего пространства = сумме вероятностных мер его элементов = 1.
Она распределяется по элементам пространства по закону распределения.
Модель события – любое подмножество пространства элементарных событий.
3. Характеристическая функция и её свойства.
У Ломакина вместо φ – Θ, а вместо f – ω.
Функция
вещественной
переменной t
называется характеристической функцией
случайной величины ξ.
(Характеристической
функцией случайной величины Х
называется функция
.
Эта функция представляет собой
математическое ожидание некоторой
комплексной случайной величины
,
являющейся функцией от случайной
величины Х.)
Свойства:
1) Характеристическая функция всегда существует.
2
)
По характеристической функции однозначно
восстанавливается распределение
(функция распределения, плотность или
таблица распределения).
Т.е. если две случайные величины имеют
одинаковые характеристические функции,
то и распределения этих величин совпадают.
Формулы, с помощью которых по характеристической функции восстанавливается распределение, в анализе называют формулами «обратного преобразования Фурье». Например, если модуль характеристической функции интегрируем на всей прямой, то у случайной величины есть плотность распределения, и она находится по формуле
3) Пусть существует
момент порядка
случайной
величины ξ, т.е.
.
Тогда характеристическая функция
непрерывно
дифференцируема k
раз, и её k-я
производная в нуле связана с моментом
порядка k
равенством:
4) φ(0) = 1
5) φ(t) и φ(-t) – комплексно-сопряженные числа
6) Если f(ξ) – четн ф-ция, то φ(t) = ∫ f(ξ)·cos(t·ξ) dξ – действительная (мнимая часть = 0), и наоборот: если φ(t) – действит, то f(ξ) – четн
7) Если η = a ξ + b, и известна характеристич ф-ция φξ(t), то φη(t) = ... = φξ(t)
8) Если η = ξ1 + ξ2 (ξ1 и ξ2 независимы), то φη(t) = ... = φξ1(t)·φξ2(t).
4. События. Операции над событиями.
Событие - это такой результат эксперимента, который при реализации определенных условий может произойти или не произойти. Достоверное событие - событие, которое неизбежно произойдет. Невозможное событие – событие, которое не может произойти. Случайное событие – событие, которое может произойти, а может не произойти, и заранее результат не известен. События образуют полную группу событий, если в результате опыта непременно должно появиться хотя бы одно из них. События несовместные в данном опыте, если никакие два из них не могут появиться вместе. События равновероятны, если есть основания считать, что ни одно из них не является объективно более возможным. Случаи – события, образующие полную группу событий, равновероятны и несовместны. Случай благоприятен событию, если его появление влечет за собой появление этого события.
События А и В называются равными, если осуществление события А влечет за собой осуществление события В и наоборот.
Объединением или суммой событий Аk называется событие A, которое означает появление хотя бы одного из событий Аk.
Пересечением или произведением событий Ak называется событие А, которое заключается в осуществлении всех событий Ak.
Разностью событий А и В называется событие С, которое означает, что происходит событие А, но не происходит событие В.
Дополнительным
к событию А называется событие
,
означающее, что событие А не
происходит.
Элементарными исходами опыта называются такие результаты опыта, которые взаимно исключают друг друга и в результате опыта происходит одно из этих событий, также каково бы ни было событие А, по наступившему элементарному исходу можно судить о том, происходит или не происходит это событие. Совокупность всех элементарных исходов опыта называется пространством элементарных событий.
Противоположными называются два несовместных события, образующие полную группу.
Событие А называется независимым от события В, вероятность события А не зависит от того, произошло событие В или нет. Событие А называется зависимым от события В, если вероятность события А меняется в зависимости от того, произошло событие В или нет.
