- •Лекция № 1 Место и роль дисциплины в общеобразовательной структуре
- •Алгебра случайных событий
- •Понятие вероятности случайного события.
- •Лекция №2 Статистическая устойчивость вероятности события.
- •Аксиоматическое определение вероятности (по Колмагорову).
- •Элементарные теоремы теории вероятности.
- •Теорема вероятности полной группы событий.
- •Теорема сложения вероятностей.
- •(Схема независимых последовательных испытаний длиной n)
- •Биноминальное распределение (1) случайной величины
- •Геометрическая вероятность случайного события
- •Лекция № 3. Теорема о полной вероятности
- •Лекция №4 Полиномиальное распределение (схемы)
- •Ассимтотические приближения биноминального распределения (для схемы Бернулли)
- •3Способа аппроксимации данной формулы:
- •Лекция №5 Случайная величина
- •Функция распределения для непрерывной случайной величины
- •Лекция №6 Числовые характеристики случайной величины
- •Моментные характеристики
- •Центрированные моменты Центральные моменты
- •Дисперсия для непрерывной случайной величины
- •Лекция № 7
- •Примеры распределения случайной величины.
- •Лекция № 8
- •Лекция № 9
- •Лекция № 10
- •Лекция № 11 Теорема числовых характеристик
- •Лекция № 12 Центральные предельные теоремы
- •Случайные процессы
- •Свойства случайного процесса
- •Лекция № 13
- •Лекция № 14 Разложение апериодических случайных процессов.
- •Спектральная плотность случайного процесса.
- •Лекция № 15
- •Лекция № 16
- •Основные задачи математической статистики
- •Лекция №17 Задача оценивания параметров распределения Формальная постановка задачи
- •Лекция №18 Представление об интервальных оценках
- •Лекция 19 Логическая схема проведения испытаний статистической гипотезы.
- •Лекция № 20 Корреляционный и регрессионный анализ
- •Лекция № 21 Анализ временных рядов
Лекция № 11 Теорема числовых характеристик
В практических задачах моделирования явления информационных процессов можем использовать интегрированные характеристики случайных явлений (в этом случае используют результаты, изученные в теории вероятности), и определяют объединяемые названия.
В теорему о числовых характеристиках входят следующее:
Если понадобится математическая характеристика о случайной величине
1) M[a]
=
=a
Мат. ожидание от неслучайной величины есть сама случайная величина.
2) Дисперсия – это неслучайная величина D[a]
D[x]
=
![]()
3)
![]()
- вероятность
попадания случайной величины х.
4) D[aX]
=
![]()
5) Дана сумма 2-х случайных величин x и y. Найти мат. ожидание этой суммы x+y :
M[x+y]
=
=
=M[X]+M[Y]
Существует ли между случайными величинами стохастическая зависимость или нет. Теорема справедлива и для произвольного числа слагаемых:
![]()
6) Дисперсия суммы 2-х случайных величин x и y. Определяется как сумма дисперсий, корреляционный момент.
D[x+y] = D[x]+D[y] +2k(x,y)
Если случайные величины не коррелированны, то k(x,y) = 0
7) Произведение 2-х случайных величин x и y.
M[xy] = M[x]M[y] +k(x,y)
8) Дисперсия произведения 2-х случайных величин x и y.
D[xy] = D[x]D[y] +mx2D[y]+ my2D[x]
Предельные теоремы
Назначение этих теорем заключается в обосновании практического применения числовых характеристик и законов распределения случайной величины. Все эти параметры вероятностных моделей, но введены они в качестве
абстрактных объектов.
Вероятностные свойства могут быть обоснованы экспериментальными данными, на сколько близко могут быть получены дисперсия и функция распределения.
Предельные теоремы делят на 2 группы:
теоремы законов больших чисел (они касаются моментных характеристик);
центральные предельные теоремы.




а M[x] b
x
= (x1,x2,…,xn)
-
это выборочное среднее, т.е. среднее
находится на выборке. Возникает
необходимость оценить величину отличия
между
иM[x].
Теорема Чебышева
Рассмотрим неравенство Чебышева. Пусть х непрерывная случайная величина.











-ξ M[x] + ξ
Рассмотрим область такую, что |x - M[x]| > ξ
Определим оценку вероятности случайной величины х P{|x - M[x]| > ξ }
Известна дисперсия и задано ξ. Записываем выражение для дисперсии:
![]()
Скобку заменим величиной ξ, а область интегрирования та же:
![]()
Из этого выражения требуется определить вероятность:
- неравенство
Чебышева
Закон о больших числах
Уточнение теоремы Чебышева
Пусть имеется
последовательность независимых,
неодинаковых случайных величин, тогда
вероятность того, что модуль отклонения
среднеарифметического значения
от среднеарифметического значения мат.
ожиданий.
![]()
Теорема Бернулли
Используем схему последовательных испытаний ν(А) – P(A)
ν(А) = n(A)/n
![]()
Сформулируем теорему Чебышева: пусть имеется последовательность независимых, неодинаковых случайных величин x1,x2,…,xn, и случайные величины имеют одинаковое мат. ожидание и дисперсию, которая превышает некоторое число ξ, тогда вероятность такого события
![]()
Доказательство: используя неравенство Чебышева можем записать
![]()
![]()
![]()
![]()
Вероятность того,
что модуль отклонения среднего значения
от значения мат. ожидания будет меньше
ξ.
![]()
![]()
Подставим M[x] в выражение и получим:
![]()
Выбираем достаточно большое n→∞
