1. előadás: Bevezetés. Irodalom. Számonkérés. A valószínűségszámítás és a statisztika tárgya. Cél

Hasonló dokumentumok
1. előadás: Bevezetés. Számonkérés. Irodalom. Valószínűségszámítás helye a tudományok között. Cél

1. előadás: Bevezetés. Számonkérés. Irodalom. Valószínűségszámítás helye a tudományok között. Cél

1. elıadás: Bevezetés. Számonkérés. Irodalom. Valószínőségszámítás helye a tudományok között. Cél

1. előadás: Bevezetés. Számonkérés. Irodalom. Valószínűségszámítás helye a tudományok között. Cél

Valószínűségszámítás és statisztika előadás Info. BSC B-C szakosoknak. 1. előadás: Bevezetés. Számonkérés. Irodalom. Cél. Véletlen tömegjelenségek

Ismétlés: Visszatevéses mintavétel. A valószínőség további tulajdonságai. Visszatevés nélküli mintavétel. A valószínőség folytonossága

24. tétel A valószínűségszámítás elemei. A valószínűség kiszámításának kombinatorikus modellje.

? közgazdasági statisztika

Valószín ségszámítás. Survey statisztika mesterszak és földtudomány alapszak Backhausz Ágnes 2018/2019.

? közgazdasági statisztika

ORVOSI STATISZTIKA. Az orvosi statisztika helye. Egyéb példák. Példa: test hőmérséklet. Lehet kérdés? Statisztika. Élettan Anatómia Kémia. Kérdések!

Tulajdonságok. Teljes eseményrendszer. Valószínőségi változók függetlensége. Példák, szimulációk

Példák 2. Teljes eseményrendszer. Tulajdonságok. Példák diszkrét valószínőségi változókra

Teljes eseményrendszer. Valószínőségszámítás. Példák. Teljes valószínőség tétele. Példa. Bayes tétele

Feladatok és megoldások a 11. heti gyakorlathoz

A peremeloszlások. Valószínőségszámítás elıadás III. alk. matematikus szak. Példa. Valószínőségi vektorváltozók eloszlásfüggvénye.

Valószínőségszámítás helye a tudományok között. Véletlen tömegjelenségek. Történeti áttekintés 1. Modellezés. Történeti áttekintés 3.

Eseményalgebra, kombinatorika

1. előadás: Bevezetés. Valószínűségszámítás survey statisztika MA. Számonkérés. Irodalom. Cél. A valószínűségszámítás tárgya

Információs rendszerek elméleti alapjai. Információelmélet

Valószín ségszámítás és statisztika

Valószínűségszámítás és statisztika

Az ész természetéhez tartozik, hogy a dolgokat nem mint véletleneket, hanem mint szükségszerűeket szemléli (Spinoza: Etika, II. rész, 44.

Valószínűségszámítás. Ketskeméty László

Matematikai statisztika

1. tétel. Valószínűségszámítás vizsga Frissült: január 19. Valószínűségi mező, véletlen tömegjelenség.

Populáció. Történet. Adatok. Minta. A matematikai statisztika tárgya. Valószínűségszámítás és statisztika előadás info. BSC/B-C szakosoknak

Valószínűségszámítás és matematikai statisztika. Ketskeméty László

KOMBINATORIKA ELŐADÁS osztatlan matematikatanár hallgatók számára. Szita formula J = S \R,

I. Függelék. A valószínűségszámítás alapjai. I.1. Alapfogalamak: A valószínűség fogalma: I.2. Valószínűségi változó.

BIOMATEMATIKA ELŐADÁS

Statisztika. Eloszlásjellemzők

Sztochasztikus tartalékolás és a tartalék függése a kifutási háromszög időperiódusától

Szita (Poincaré) formula. Megoldás. Alkalmazások. Teljes eseményrendszer. Példák, szimulációk

1. A radioaktivitás statisztikus jellege

Környezet statisztika

1. előadás: Bevezetés. Irodalom. Számonkérés. Cél. Matematikai statisztika előadás survey statisztika MA szakosoknak. A matematikai statisztika tárgya

A matematikai statisztika elemei

Statisztika 1. zárthelyi dolgozat március 21.

Megállapítható változók elemzése Függetlenségvizsgálat, illeszkedésvizsgálat, homogenitásvizsgálat

18. Valószín ségszámítás. (Valószín ségeloszlások, függetlenség. Valószín ségi változók várható

Megjegyzések. További tételek. Valódi határeloszlások. Tulajdonságok. Gyenge (eloszlásbeli) konvergencia

1. A kísérlet naiv fogalma. melyek közül a kísérlet minden végrehajtásakor pontosan egy következik be.

Valószínűségszámítás alapjai szemléletesen

24. Kombinatorika, a valószínűségszámítás elemei

V. GYAKORLATOK ÉS FELADATOK ALGEBRÁBÓL

Eseme nyalgebra e s kombinatorika feladatok, megolda sok

A statisztikai vizsgálat tárgyát képező egyedek összességét statisztikai sokaságnak nevezzük.

BIOMATEMATIKA ELŐADÁS

A paramétereket kísérletileg meghatározott yi értékekre támaszkodva becsülik. Ha n darab kisérletet (megfigyelést, mérést) végeznek, n darab

véletlen : statisztikai törvényeknek engedelmeskedik (Mi az ami közös a népszavazásban, a betegségek gyógyulásában és a fiz. kém. laborban?

Bevezetés. Valószínűségszámítás 2 előadás III. alk. matematikus szak. Irodalom. Egyéb info., számonkérés. Cél. Alapfogalmak (ismétlés)

A pályázat címe: Rugalmas-képlékeny tartószerkezetek topológiai optimalizálásának néhány különleges feladata

x, x R, x rögzített esetén esemény. : ( ) x Valószínűségi Változó: Feltételes valószínűség: Teljes valószínűség Tétele: Bayes Tétel:

3. SOROZATOK. ( n N) a n+1 < a n. Egy sorozatot (szigorúan) monotonnak mondunk, ha (szigorúan) monoton növekvő vagy csökkenő.

A brexit-szavazás és a nagy számok törvénye

A MATEMATIKAI STATISZTIKA ELEMEI

Hipotéziselmélet. Statisztikai próbák I. Statisztikai próbák II. Informatikai Tudományok Doktori Iskola

Valószínűségszámítás

Regresszió és korreláció

Ismérvek közötti kapcsolatok szorosságának vizsgálata. 1. Egy kis ismétlés: mérési skálák (Hunyadi-Vita: Statisztika I o)

Valószínűségszámítás és statisztika a fizikában február 16.

Matematikai statisztika elıadás III. éves elemzı szakosoknak. Zempléni András 9. elıadásból (részlet)

A valószínőség folytonossága

Változók függőségi viszonyainak vizsgálata

Gyakorló feladatok II.

Komputer statisztika

VII.Valószínűségszámítási, statisztikai, gráfelméleti alapfogalmak

Matematika III. 2. Eseményalgebra Prof. Dr. Závoti, József

A Secretary problem. Optimális választás megtalálása.

Tartalomjegyzék. 4.3 Alkalmazás: sorozatgyártású tűgörgő átmérőjének jellemzése

Horváth Alice. Éles valószínűségi korlátok műszaki és aktuáriusi alkalmazásokkal

Információs rendszerek elméleti alapjai. Információelmélet

VII. A határozatlan esetek kiküszöbölése

ÖKONOMETRIA. Készítette: Elek Péter, Bíró Anikó. Szakmai felelős: Elek Péter június

AZ OPTIMÁLIS MINTANAGYSÁG A KAPCSOLÓDÓ KÖLTSÉGEK ÉS BEVÉTELEK RELÁCIÓJÁBAN

Valószín ségszámítás és statisztika

Példa a report dokumentumosztály használatára

Tartalomjegyzék. Pemutáció 5 Ismétléses permutáció 8 Variáció 9 Ismétléses variáció 11 Kombináció 12 Ismétléses kombináció 13

(eseményalgebra) (halmazalgebra) (kijelentéskalkulus)

Az átlagra vonatkozó megbízhatósági intervallum (konfidencia intervallum)

Mérési adatok feldolgozása Méréselmélet PE_MIK MI_BSc, VI_BSc 1

Valószín ségszámítás (jegyzet)

A felhasznált térfogalmak: lineáris tér (vektortér), normált tér, Banach tér, euklideszi-tér, Hilbert tér. legjobban közelítõ elem, azaz v u

Korreláció- és regressziószámítás

f (M (ξ)) M (f (ξ)) Bizonyítás: Megjegyezzük, hogy konvex függvényekre mindig létezik a ± ben

1. tétel Halmazok és halmazok számossága. Halmazműveletek és logikai műveletek kapcsolata.

MÉRÉSTECHNIKA. DR. HUBA ANTAL c. egy. tanár BME Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék 2011

Valószínűségszámítás összefoglaló

Regresszió és korreláció

Diszkrét matematika I. legfontosabb tételek/definíciók (II. javított verzió) 2014/2015. I. félév

Eseményalgebra. Esemény: minden amirl a kísérlet elvégzése során eldönthet egyértelmen hogy a kísérlet során bekövetkezett-e vagy sem.

1 k < n(1 + log n) C 1n log n, d n. (1 1 r k + 1 ) = 1. = 0 és lim. lim n. f(n) < C 3

LOGO. Kvantum-tömörítés. Gyöngyösi László BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar. Analízis 1. Írásbeli beugró kérdések. Készítette: Szántó Ádám Tavaszi félév

Matematikai alapok és valószínőségszámítás. Valószínőségszámítási alapok

Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kara. Prof. Dr. Závoti József. Matematika III. 3. MA3-3 modul. A valószínűségszámítás elemei

2. METROLÓGIA ÉS HIBASZÁMíTÁS

Matematika III. 3. A valószínűségszámítás elemei Prof. Dr. Závoti, József

Ökonometria. /Elméleti jegyzet/

Átírás:

Valószíűségszámítás és statsztka előadás fo. BSC/B-C szakosokak 1. előadás szeptember 13. 1. előadás: Bevezetés Irodalom, követelméyek A félév célja Valószíűségszámítás tárgya Törtéet Alapfogalmak Valószíűségek kszámítása Irodalom Jegyzetek Barót-Bogáré-Fejes Tóth-Mogyoród: Valószíűségszámítás jegyzet programozó szakos hallgatókak Matematka statsztka jegyzet programozó matematkus hallgatókak Taköyvek Prékopa: Valószíűségelmélet Solt: Valószíűségszámítás Bolla - Kráml: Statsztka következtetések elmélete M. Baro: Probablty ad Statstcs for Computer Scetsts Példatárak Bogáré-Mogyoród-Prékopa-Réy-Szász: Valószíűségszámítás feladatgyűjteméy Arató Mklós, Prokaj Vlmos és Zemplé Adrás: Bevezetés a valószíűségszámításba és alkalmazásaba: példákkal, szmulácókkal (elektrokus jegyzet) Mór-Szedl-Zemplé: Matematka statsztka példatár Egyéb segédayagok Taszék jegyzetek (Csszár Vllő, Backhausz Áges) Ez az előadás-vázlat Számokérés Gyakorlatok gyakorlat jegy: csoportokét zh-k alapjá Vzsga: írásbel, később egyeztetedő dőpotba, gyakorlat alkalmazásokra kocetrálva haszálhatak képlettárat ( cheat-sheet ) Lehet max 20% vzsgapotot szerez az előadásoko s (írásba, vllámkérdések megválaszolásával) kb 8 lye alkalom lesz Előadások ayaga: zemple.elte.hu/okt.htm Cél Valószíűségszámítás és statsztka alapjaak smertetése Feladatmegoldás készség kalakítása Alkalmazás lehetőségek bemutatása Véletle jeleségek modellezése Előrejelzés Dötés (előkészítés) Mote Carlo módszerek Sztochasztkus folyamatok eleme A valószíűségszámítás és a statsztka tárgya Példa véletle jeleség modellezésére: Valószíűségszámítás kérdés: Számítógépes vírus az egyes fle-okat 0,2 valószíűséggel fertőz meg. M a valószíűsége, hogy 50-ből pot 15 lesz fertőzött? Statsztka kérdés: Ha 15 fle lett fertőzött, elfogadható-e az a feltételezés, hogy a fertőzés valószíűség p=0,2? Tovább példák: Adatok elemzése Program futás dejéek becslése Processzorok összehasolítása 1

Véletle tömegjeleségek Ismételhető/agy számba végbemeő eseméyek (például: X típusú laptop akku mey deg működőképes) Véletle: az smert feltételredszer em határozza meg egyértelműe az eredméyt (pl. kockadobás). Nem s érdemes determsztkus modellel kísérletez, mert túl boyolult lee. Valószíűségszámítás helye a tudomáyok között Matematka tudomáy, mert precíze megfogalmazott axómáxra épül. Gyakorlat alkalmazása: statsztka következtetések levoása (pl.: ha egy érmével 1000 dobásból 550 fej jött k, akkor 99.9% valószíűséggel állítható, hogy az érme em szabályos). Modellezés Nem mdegy, hogy mlye valószíűség modellt haszáluk: úgy kell megválaszta, hogy mél potosabba leírja a vzsgáladó jeleséget. Tovább szempotok: Egyszerűség Iterpretálhatóság Törtéet áttektés 1. Első smert feladat 1494-ből: játék dő előtt abbahagyása eseté hogya osztozzaak? Helyes megoldás több, mt 100 évvel később: Pascal (1623 1662), Fermat (1601 1665) Köye adható szmulácós megoldás (precíz számítás a gyakorlato) Cardao (1540 körül) köyvet írt a kockajátékokhoz kapcsolódó valószíűségszámítás kérdésekről Törtéet áttektés 2. de Wtt, Halley (1671): életjáradék-számítás valószíűség alapo Jacob Beroull (1713): Ars Cojectad (agy számok törvéye) XVIII-XIX. sz: Movre, Bayes, Gauss, Posso Buffo: geometra valószíűség bevezetése paradoxook XIX.sz: Csebsev, Markov, Ljapuov Törtéet áttektés 3. Axomatzálás: Kolmogorov (1933) Moder alkalmazások: Iformácóelmélet (Shao) Játékelmélet (Neuma) Matematka statsztka (Fsher) Sztochasztkus folyamatok Magyar tudósok: Jordá Károly (1871-1959) Réy Alfréd (1921-1970) 2

Alapfogalmak Eseméytér Kísérlet egy lehetséges kmeetele: elem eseméy, jelölése ω. Elem eseméyek összessége: eseméytér, Ω. Ω részhalmaza: eseméyek (A,B,C,...). Eseméy akkor következk be, ha az őt alkotó elem eseméyek valamelyke bekövetkezk. Példák Kockadobás: Ω={1,2,,6}. Ha az A eseméy: páros számot dobtuk, akkor A={2,4,6}. Érmét kétszer feldobva: Ω={II,IF,FI,FF} A={II,IF} az az eseméy, hogy az első dobás írás. Érmét addg dobuk, míg fejet em kapuk. Ω={F,IF,IIF,...,ω } ahol ω =III. (azaz mde dobás írás) Eseméyek Specáls eseméyek: Ω (bztos eseméy) (lehetetle eseméy) Az eseméyek összessége: A (halmazredszer Ω részhalmazaból) Műveletek eseméyekkel: szokásos logka műveletek = halmazműveletek Műveletek eseméyekkel AB: vagy A vagy B bekövetkezk (az s lehet, hogy mdkettő) AB: A és B s bekövetkezk A eseméy elletettje: A Tulajdoságok Példák A \ B A B A B A B (De Morga) A A Kockadobás: A={páros számot dobuk} B={legalább 3-ast dobuk} AB={4,6} AB={2,3,4,5,6} A\B={2} A={1,3,5} 3

Valószíűség Szemléletes megfelelője: relatív gyakorság. Ha egymástól függetleül, azoos körülméyek között végrehajtott kísérletből az adott A eseméy k-szor következett be, akkor a relatív gyakorság k/. Nagy -re a relatív gyakorság egy fx szám körül gadozk: ezt evezzük az A valószíűségéek. Szmulácók (appletek): http://www.math.uah.edu/stat/dex.html Kocka-kísérlet A valószíűség Jele: A relatív gyakorság tulajdoságaból: Nemegatív: mde A-ra Egymást kzáró eseméyekre, azaz, ha : A (addtvtás) Ω)=1 (Ω, A,P): valószíűség mező A B 0 Tulajdoságok 1. Addtvtás eseméyre: ha A 1, A 2,..., A párokét kzáró eseméyek, akkor P A A... A ) A ) A )... A ) ( Bzoyítás: dukcóval. )=0. Bzoyítás: Ω= Ω felbotásból és az addtvtásból Példa: páros számot dobuk)= =P{2,4,6}=1/6+1/6+1/6=1/2 Tulajdoságok 2. A \ A Bzoyítás: A= (A (A\ felbotásból és az addtvtásból A A Bzoyítás: AB= B (A\ felbotásból, az addtvtásból és az előző tulajdoságból. Példa: Ha egy redszer hétfő 0,7 kedde pedg 0,5 valószíűséggel hbásodk meg, akkor ebből még em adható meg a hétfő vagy kedde lesz meghbásodás). De ha a mdkét ap meghbásodás vszge 0,35, akkor lesz hba valamelyk ap)=0,7+0,5-0,35=0,85. Eseméyek uójáak valószíűsége A A Példa: Magyar kártyacsomagból kétszer húzuk vsszatevéssel. M a valószíűsége, hogy húzuk prosat? A: első pros, B: másodk pros ==1/4, A=1/16 Tehát A=7/16 A B C) C) A AC) B C) A B C) Szta (Pocaré) formula Képlet az általáos esetre: 1 A A... A ) ( 1 S ahol S ( ) ) 1 ( Aj A 1 j2 1 j1 j2... j az téyezős metszetek valószíűségeek összege. P ( )... A ) j 4

Kolmogorov-féle valószíűség mező (Ω, A,P): Kolmogorov-féle valószíűség mező, ha Ω emüres halmaz A az Ω részhalmazaak σ-algebrája (megszámlálható uóra, komplemeter képzésre zárt, Ω bee va) P : A [0,1] halmazfüggvéy (valószíűség), melyre 1. P (Ω)=1 2. Teljesül a σ-addtvtás: ha A 1, A 2,..., párokét kzáró eseméyek, akkor P A A...) A ) A )... ( A valószíűség tovább tulajdosága A (Kolmogorov-féle) valószíűség végese s addtív: ha A 1, A 2,..., A párokét kzáró eseméyek, akkor A1 A2... A ) A1 ) A2 )... A ) Bzoyítás. A +1 = A +2 = = választással alkalmazzuk a σ-addtvtást. Tehát a korábba belátott tulajdoságok a Kolmogorov-féle valószíűség mezőre s érvéyesek. Véges valószíűség mező Ω={ω 1, ω 2,,ω }, A= P (Ω). Jelölés: p =P (ω ). p 1 1 az addtvtásból. ) ) 1 : A ) : A Azaz a p emegatív, 1 összegű számok meghatározzák a valószíűséget. p Klasszkus valószíűség mező 1 p =1/ mde -re (azoos valószíűségűek az elem eseméyek). k Ekkor ahol k az A elemszáma, pedg az összes esetszám. Másképpe: =kedvező esetek száma/ összes esetszám. Vsszatevéses mtavétel N termék, melyből M selejtes elemű mta vsszatevéssel A: potosa k selejtes va a mtába k k (k=0,,) M M 1 k N N azaz a valószíűség kfejezhető a p=m/n selejtaráy segítségével: p k p 1 k k Mtavétel Vsszatevés élkül mtavétel N termék, melyből M selejtes elemű mta vsszatevés élkül A: potosa k selejtes va a mtába (k=0,,) Mtavétel M N M k k P ( N 5

Megszámlálható valószíűség mező Ω={ω 1, ω 2,,ω, }, A= P (Ω). Jelölés: p =P (ω ), valószíűségeloszlás: p 0, az összegük 1. A σ-addtvtás matt tetszőleges A eseméyre megy a véges esetre látott számítás: p : A ) : A Példa: Háyadkra dobjuk az első fejet egy szabályos érmével? p =1/2 (=1,2, ) Feltételes valószíűség 1. Az A eseméy valószíűségét keressük. Tudjuk, hogy B eseméy bekövetkezett. A relatív gyakorságokkal: csak azokat a kísérleteket ézzük, amelyekbe B bekövetkezett. Eze részsorozatba az A relatív gyakorsága: r AB / r B Feltételes valószíűség 2. Megfelelője a valószíűségekre: A A az A eseméy B-re voatkozó feltételes valószíűsége (feltétel: >0). Példa: kockadobás. A={páros számot dobuk} B={3-ál agyobbat dobtuk} A =2/3. Eseméyek függetlesége Ha a B eseméy bekövetkezése em befolyásolja az A valószíűségét, azaz A =, akkor azt modjuk, hogy az A és B függetleek. Ez így em deáls defícó (em szmmetrkus, P (>0 kell hozzá), ezért Defícó. Az A és B eseméyek függetleek, ha A=. Példák Húzuk egy lapot egy magyarkártyacsomagból. A: pros B: ász. P (=1/4, P (=1/8, P (A=1/32, tehát függetleek. A függetleség agyo rtka azoos kísérletből meghatározott eseméyekél! Tpkus eset függetleségre: A az első, B a másodk kísérlet eredméye. Tulajdoságok Ha A és B dszjuktak, akkor csak trváls (P (=0 vagy P (=0) esetbe függetleek. Ha A és B függetleek, akkor komplemeterek s függetleek. Ömaguktól csak a trváls eseméyek függetleek. A B eseté csak akkor függetleek, ha legalább az egyk trváls. 6