Ορισμός : Η συνάρτηση X : Ω είναι μετρήσιμη εάν 1. της τυχαίας μεταβλητής X : Ω, είναι το πεδίο τιμών της X. Δηλαδή είναι το υποσύνολο του { }

Σχετικά έγγραφα
Ορισμός : Η συνάρτηση X : Ω είναι μετρήσιμη εάν 1. της τυχαίας μεταβλητής X : Ω, είναι το πεδίο τιμών της X. Δηλαδή είναι το υποσύνολο του { }

2. Η πιθανότητα της αριθμήσιμης ένωσης ξένων μεταξύ τους ενδεχομένων είναι το άθροισμα των πιθανοτήτων των ενδεχομένων.

ΤΜΗΜΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ Π

X = συνεχης. Είναι εμφανές ότι αναγκαία προϋπόθεση για την ύπαρξη της ροπογεννήτριας

2. Η πιθανότητα της αριθμήσιμης ένωσης ξένων μεταξύ τους ενδεχομένων είναι το άθροισμα των πιθανοτήτων των ενδεχομένων.

Μέρος IV. Πολυδιάστατες τυχαίες μεταβλητές. Πιθανότητες & Στατιστική 2017 Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής, Παν. Ιωαννίνων Δ15 ( 1 )

17/10/2016. Στατιστική Ι. 3 η Διάλεξη

2. Η πιθανότητα της ένωσης δύο ξένων μεταξύ τους (ασυμβίβαστων) ενδεχομένων είναι το άθροισμα των πιθανοτήτων των ενδεχομένων.

και Y εάν και 4. Να βρεθούν οι κατανομές των υπό συνθήκη τ.μ. [ Y Y ] και [ ] p x x p x p x Po x Po x e

Η Θεωρία στα Μαθηματικά κατεύθυνσης της Γ Λυκείου

( t) ( ) ( 0,1) ( ) ( ) ( ) ( ) Κεντρικό Οριακό Θεώρημα (Central Limit Theorem Lindeberg Levy) τότε η τ.μ. Sn

ProapaitoÔmenec gn seic.

n = r J n,r J n,s = J

Για να εκφράσουμε τη διαδικασία αυτή, γράφουμε: :

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ

5 Σύγκλιση σε τοπολογικούς χώρους

Στατιστική Επιχειρήσεων Ι

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2015 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΜΕΓΙΣΤΙΚΟΣ ΤΕΛΕΣΤΗΣ 18 Σεπτεμβρίου 2014

Επισκόπηση ύλης Πιθανοτήτων: Μέρος ΙΙ. M. Kούτρας

sin(5x 2 ) sin(4x) e 5t 2 1 (ii) lim x 0 10x 3 (iii) lim (iv) lim. 10t sin(ax) = 1. = 1 1 a lim = sin(5x2 ) = 2. f (x) = sin x. = e5t 1 = 1 0 = 0.

Ορίζουμε την τυπική πολυδιάστατη κανονική, σαν την κατανομή του τυχαίου (,, T ( ) μεταξύ τους ανεξάρτητα. Τότε

( ) = inf { (, Ρ) : Ρ διαµέριση του [, ]}

Απειροστικός Λογισμός 3 Όρια πραγματικής. συνάρτησης πολλών μεταβλητών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Στοιχεία Θεωρίας Μέτρου - Πιθανοτήτων

Μέϑοδοι Εφαρμοσμένων Μαϑηματιϰών (ΜΕΜ 274) Λύσεις Θεμάτων Εξέτασης Ιούνη 2019

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ Ι ΜΕΡΟΣ Α (Σ. ΧΑΤΖΗΣΠΥΡΟΣ) . Δείξτε ότι η στατιστική συνάρτηση T = X( n)

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 4. Ενότητα 2: Ορισμός του ολοκληρώματος. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Ορισμός παραγώγου Εξίσωση εφαπτομένης

Όριο και συνέχεια πραγματικής συνάρτησης

Θεωρία Πιθανοτήτων, εαρινό εξάμηνο Λύσεις του όγδοου φυλλαδίου ασκήσεων.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ - ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ

Υπόδειξη. (α) Άµεσο αφού κάθε υποσύνολο µηδενικού συνόλου είναι µετρήσιµο.

ΛΥΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΘΕΜΑΤΩΝ 5 05/05/2016 ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Τυχαίες Μεταβλητές. Ορισμός

Απειροστικός Λογισμός Ι, χειμερινό εξάμηνο Λύσεις έκτου φυλλαδίου ασκήσεων.

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: Ολοκλήρωµα Lebesgue - Ασκήσεις. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

Παράρτηµα Β. Στοιχεία Θεωρίας Τελεστών και Συναρτησιακής Ανάλυσης [ ) ( )

x π 1 i n Το παραμετρικό μοντέλο πιθανότητας (η

Ορίζουμε την τυπική πολυδιάστατη κανονική, σαν την κατανομή του τυχαίου (,, T ( ) μεταξύ τους ανεξάρτητα. Τότε

Επεξεργασία Στοχαστικών Σημάτων

4 Ασθενείς τοπολογίες σε χώρους με νόρμα. 4.1 θεωρήματα Mazur, Alaoglou, Goldstine.

Ρητοί αριθμοί λέγονται οι αριθμοί που έχουν ή μπορούν να πάρουν τη μορφή

(a) = lim. f y (a, b) = lim. (b) = lim. f y (x, y) = lim. g g(a + h) g(a) h g(b + h) g(b)

n k=1 k=n+1 k=1 k=1 k=1

40 Ασκήσεις στον ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ ( Επεξεργασία του ΜΑΝΩΛΗ ΨΑΡΡΑ)

Λύσεις 2ης Ομάδας Ασκήσεων

5o Επαναληπτικό Διαγώνισμα 2016

5 ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΔΥΟ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ

Ισότητα, Αλγεβρικές και Αναλυτικές Ιδιότητες Πραγματικών Ακολουθιών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΙΙ. αντιστοιχίζεται ο αριθµός Χω= ω+ ω δηλαδή ορίζεται η συνάρτηση Χ : Ω µε Χω,ω ω ω Α 3, 2, 2,3, 4,1, 1, 4

Επισκόπηση ύλης Πιθανοτήτων Μέρος ΙΙ. M. Kούτρας

Τυχαία Διανύσματα και Ανεξαρτησία

sup(a + B) = sup A + sup B inf(a + B) = inf A + inf B.

Pr(10 X 15) = Pr(15 X 20) = 1/2, (10.2)

1 1 + nx. f n (x) = nx 1 + n 2 x 2. x2n 1 + x 2n

Άσκηση 1: Λύση: Για το άθροισμα ισχύει: κι επειδή οι μέσες τιμές των Χ και Υ είναι 0: Έτσι η διασπορά της Ζ=Χ+Υ είναι:

Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση και Συσχέτιση 19/5/2017

2πσ 2 e (x µ)2 /2σ 2 dx = 1. (13.1) e x2 dx. e y2 dy, I = 2. e (y2 +z 2) dy dz.

II. Τυχαίες Μεταβλητές

8. Πολλαπλές μερικές παράγωγοι

{ } } ( ) (, ) (, ) (, ) ( x) ( ) ( ) ( ) Άσκηση 21. Άσκηση 22. π π π. Δείξτε ότι εάν xi x. για i = 1, 2 τότε έχουμε ότι οι τ.μ u = x1+ x2.

ΛΥΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΘΕΜΑΤΩΝ 5 05/05/2016 ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΠΟΛΥΔΙΑΣΤΑΤΕΣ ΤΥΧΑΙΕΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ

h(x, y) = card ({ 1 i n : x i y i

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Η ΑΡΧΗ ΕΓΚΛΕΙΣΜΟΥ ΑΠΟΚΛΕΙΣΜΟΥ

ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ Ι ΙΑΣΤΑΤΩΝ ΤΥΧΑΙΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ , Β= 1 y, όπου y 0. , όπου y 0.

ΘΕΩΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. Κεφάλαιο 2 : Πληροφορία και Εντροπία Διάλεξη: Κώστας Μαλιάτσος Χρήστος Ξενάκης, Κώστας Μαλιάτσος

Ακρότατα πραγματικών συναρτήσεων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

ΤΥΧΑΙΑ ΙΑΝΥΣΜΑΤΑ. Θεωρία Πιθανοτήτων και Στοχαστικές ιαδικασίες, Κ. Πετρόπουλος. Τµ. Επιστήµης των Υλικών

1. Για καθένα από τους ακόλουθους διανυσματικούς χώρους βρείτε μια βάση και τη διάσταση. 3. U x y z x y z x y. {(,, ) } a b. c d

Κεφάλαιο 4 Διανυσματικοί Χώροι

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Το 1ο Θέμα στις πανελλαδικές εξετάσεις

P( X < 8) = P( 8 < X < 8) = Φ(0.6) Φ( 1) = Φ(0.6) (1 Φ(1)) = Φ(0.6)+Φ(1) 1

Για την τοπική μελέτη μιας συνάρτησης f ενδιαφέρον έχει η συμπεριφορά της συνάρτησης γύρω απο κάποια θέση x 0

Λύσεις Εξετάσεων Φεβρουαρίου Ακ. Έτους

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Β ΜΕΡΟΣ (ΑΝΑΛΥΣΗ) ΚΕΦ 1 ο : Όριο Συνέχεια Συνάρτησης

2. Στοιχεία Πολυδιάστατων Κατανοµών

G n. n=1. n=1. n=1 G n) = m (E). n=1 G n = k=1

ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ-ΟΡΙΟ-ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Κεφάλαιο 2 ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΜΙΑΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ. 2.1 Συνάρτηση

f(x) f(c) x 1 c x 2 c

Μέρος ΙΙ. Τυχαίες Μεταβλητές

Συναρτήσεις Θεωρία Ορισμοί - Παρατηρήσεις

Κεφάλαιο 4 Διανυσματικοί Χώροι

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΓΕΝΙΚΑ ΘΕΜΑ Α. , έχει κατακόρυφη ασύμπτωτη την x 0.

Θέμα 1 ο (ΜΑΪΟΣ 2004, ΜΑΪΟΣ 2008) Να δείξετε ότι η παράγωγος της σταθερής συνάρτησης f (x) = c είναι (c) = 0. Απόδειξη

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2004

ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ Λ. ΑΙΔΗΨΟΥ ΣΧΟΛ. ΕΤΟΣ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥ ΜΑΪΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ ΑΛΓΕΒΡΑ Α ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

ι3.4 Παραδείγματα T ) έχει την ιδιότητα Heine-Borel, αν κάθε κλειστό και φραγμένο υποσύνολό του είναι συμπαγές.


Θεωρία Πληροφορίας. Διάλεξη 4: Διακριτή πηγή πληροφορίας χωρίς μνήμη. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Συνεχείς συναρτήσεις πολλών µεταβλητών. ε > υπάρχει ( ) ( )

2018 Φάση 2 ιαγωνίσµατα Επανάληψης ΑΛΓΕΒΡΑ. Α' Γενικού Λυκείου. Σάββατο 21 Απριλίου 2018 ιάρκεια Εξέτασης:3 ώρες ΘΕΜΑΤΑ

3. Κεφάλαιο Μετασχηματισμός Fourier

ΘΕΜΑ Α. A1. Έστω f μια συνεχής συνάρτηση σε ένα διάστημα [α, β]. Αν G είναι μια παράγουσα της f στο [α, β], τότε να αποδείξετε ότι:

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2005

Transcript:

Ορισμός : Η συνάρτηση : Ω είναι μετρήσιμη εάν B B B B = ω Ω : ω B = B { όπου { { Μία μετρήσιμη συνάρτηση : Ω ονομάζεται τυχαία μεταβλητή Ορισμός: Ο χώρος καταστάσεων της τυχαίας μεταβλητής : Ω είναι το πεδίο τιμών της Δηλαδή είναι το υποσύνολο του { : ω ( ω) = Ω = Ω = Ορισμός = ( ) : Ω ω ( ω) = ( ( ω) ( ω) ) = ( ) B B= B B B όπου { B : Η συνάρτηση έτσι ώστε { ενδεχόμενο: είναι μετρήσιμη εάν είναι το από κοινού { B = { B B = { ω Ω : ( ω) B ( ω) B = ( B ) ( B ) = { B { B Την συνάρτηση την ονομάζουμε δισδιάστατη διανυσματική τυχαία μεταβλητή Ορισμός Ο χώρος καταστάσεων μεταβλητής = της δισδιάστατης τυχαίας = : Ω είναι το υποσύνολο του { ( ) : ω ( ω) ( ω) = Ω = Ω = = Ορισμός σ σ είναι το σ πεδίο που παράγεται από την τυχαία μεταβλητή κατά την έννοια: Το πεδίο σ Όταν = : Ω τότε Παρατήρηση σ{ { B : B ( ) = B { ( ) { B { B : B B ( ) σ = σ = σ B Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές

Εύκολα μπορούμε να γενικεύσουμε σε διάστατες τυχαίες μεταβλητές (διανυσματικές τμ ή δτμ) ( ) : = Ω διάστατα από κοινού ενδεχόμενα και διάστατα παραγόμενα σ πεδία Για παράδειγμα εάν ( ) ω ( ω) = ( ω) ( ω) = : = Ω έτσι ώστε ( ) ( ) { B = { B B { = ω Ω : ω B ω B = B ( B) = { B { B ενώ σ σ σ = ( ) = { i Bi : B B ( ) i= B Ορισμός Η συνάρτηση g : είναι λέμε ότι είναι μετρήσιμη (συνάρτηση Borel) εάν { g B = { : g( ) B = g ( B) ( ) B ( ) B B Έτσι χρησιμοποιώντας συναρτήσεις Borel μπορούμε να κατασκευάσουμε τυχαίες μεταβλητές που είναι συναρτήσεις τυχαίων μεταβλητών { { Εάν g : είναι συνάρτηση Borel τότε έχουμε g B = g B Επειδή όμως η g είναι συνάρτηση Borel έχουμε g ( B) B ( ) από τον ορισμό της τυχαίας μεταβλητής τότε έχουμε: { { ( ) σ g B = g B = g B ( ) ( ) g( ) g g = Ω Ω Από τα προηγούμενα γίνεται φανερό ότι σ ( g ) σ Ορισμός Κάθε τυχαία μεταβλητή : Ω παράγει μέτρο πιθανότητας P : 0 P B = P B = P B B B B [ ] έτσι ώστε B ( ) ( ) ( ) ( ) { ( ) ( ) P P = P σ [0] B [0] Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές

Ορισμός Η διανυσματική τυχαία μεταβλητή ( ) μέτρο πιθανότητας P = P : [ 0] υποσύνολο του της μορφής B= B B ( ) : = Ω παράγει το B έτσι ώστε για κάθε μετρήσιμο B να έχουμε: { ({ { ) P B = P B = P B B = P B B Ορισμός: Λέμε ότι το μέτρο πιθανότητας καταστάσεων = ( Ω) είναι συνεχής P είναι συνεχές όταν ο χώρος και υπάρχει μη αρνητική + συνάρτηση f : 0 η από κοινού συνάρτηση πυκνότητα πιθανότητας για την οποία ισχύει { P Ω = P = f = f = Ορισμός Λέμε ότι το μέτρο πιθανότητας καταστάσεων = ( Ω) = = P είναι διακριτός δηλαδή είναι διακριτό όταν ο χώρος και υπάρχει μη + αρνητική συνάρτηση p : 0 η από κοινού συνάρτηση μάζας πιθανότητας για την οποία ισχύει: { P Ω = P = p = p = όπου p ( ) = P{ = = Μονοδιάστατες πυκνότητες πιθανότητας Όταν : P εννοούμε την πιθανότητα που περικλείεται στο απειροστό σύνολο ( + ] Ω είναι συνεχής με το συμβολισμό { ( ] { { ω : ( ω) P = P + = P < + = P Ω < + Εάν η τυχαία μεταβλητή έχει πυκνότητα πιθανότητας + { P < + = f u u f : έχουμε + 0 Θεωρώντας ότι το είναι μια πολύ μικρή (απειροστή) μεταβολή δεχόμαστε ότι η τιμή f ( u ) δεν αλλάζει όταν u ( + ] και παραμένει ίση με f ( ) με αποτέλεσμα Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 3

= { < + + + = = = P ( ) f ( ) P P f u u f u f = Έτσι για κάθε μετρήσιμο υποσύνολο B (δηλαδή Borel υποσύνολο) του έχουμε: = { = = P B P B P f B B Πιο συγκεκριμένα χρησιμοποιώντας ολοκλήρωση κατά Lebesgue έχουμε { { B ω B (( ]) P B = P B = P ω = P ωω+ ω ( ω) ( ( ]) { = P + = P < + = f = B B B Η (αθροιστική) συνάρτηση κατανομής F ( ) : [ 0] μεταβλητής ορίζεται σαν η πιθανότητα F ( ) P{ πυκνότητα f δίνεται από το ολοκλήρωμα = { = { ( ] = = u= u της τυχαίας F P P f u u f u u Ισοδύναμα = Όταν υπάρχει η = ( + ) = { + { = { < + F F F P P P = P = f + Όταν : Ω είναι διακριτή με μάζα p : 0 η (αθροιστική) συνάρτηση F : 0 της τυχαίας μεταβλητής ορίζεται σαν η κατανομής [ ] πιθανότητα F ( ) P{ = { F = P = p k Πρόταση Στην μονοδιάστατη περίπτωση η συνάρτηση κατανομής F = P{ έχει τις εξής ιδιότητες: Η F ( ) είναι αύξουσα για < < k Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 4

F ( ) 0 + 3 F ( ) 0 4 F ( ) lim F + h = συνεχης η F ειναι παντου συνεχης h 0 = lim F ( + h) = διακριτη η F ειναι συνεχης µονο απο τα δεξια h 0+ Στο παρακάτω σχήμα στα δεξιά η F είναι παντού συνεχής Στο δεξί σχήμα η F είναι συνεχής μόνο από τα δεξιά ( ] ( ] ( ] ( ] { { P P F F { { α lim F ( ) = lim P{ = lim P{ ( ] = lim P{ ( ] = P ( lim { ( ]) = P ( { ( ] ) P ( = ( ] = = ) ( ) = { = P ( ] = P = P < < = P Ω = β lim F ( ) = lim P{ = lim P{ ( ] = lim P{ ( ] = P ( lim { ( ] ) = P ( { ( ] ) P ( = ( ] = = ) ( ) = = P ( ] = P = P = 0 3 0 = if F ( ) F ( ) = sup F ( ) ή ισοδύναμα εφόσον η F συνάρτησης είναι το ολοκλήρωμα μιας μη αρνητικής = 0 και = F f u u u= f u u f u u u= u= Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 5

4 Έστω φραγμένη ακολουθία πραγματικών αριθμών { (ισοδύναμα ) τότε F ( ) = P{ = P ( ] = P = { ( ] Επειδή B = B = ( B ) = { B i i i i i I i I i I i I F ( ) = P { ( ] = P { = = Και επειδή { θα έχουμε lim { lim F = P = F = F + Δηλαδή δείξαμε ότι F ( ) F ( ) lim είναι πάντα συνεχής από τα δεξιά Άσκηση Δείξτε ότι: P{ F ( ) < = P{ F ( ) F ( ) = = με = + = όταν Με άλλα λόγια η ασκ Έστω φραγμένη ακολουθία πραγματικών αριθμών { (ισοδύναμα ) τότε P{ < = P{ ( ) = P ( ] = Επειδή B = B = ( B ) = { B i i i i i I i I i I i I με = η P{ P{ < = P ( ] = P { { = = < γίνεται Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 6

Και επειδή { θα έχουμε { lim { lim P < = P = F = F P{ P( { \{ ) P{ P{ F ( ) F ( ) = = < = < = Άσκηση Να βρεθεί η συνάρτηση κατανομής και το αντίστοιχο failure rate όταν: ~ Ga ( 3 b ) για b > 0 ~ Ca a b a > 0 b > 0 για b > 0 3 ~ Ep ( λ) λ > 0 4 Όταν 0 ~ Wei λ b λ > 0 b > 0 0 Για > 0 έχουμε F = 3 3 b bu b bu F = Ga u 3 b u = u e u > 0 u = u e u Γ 3 u= u= 0 u= 0 b b = e + b + Συνολικά έχουμε Το failure rate (ή hazar rate) είναι η συνάρτηση S ( ) H ( ) = log = όπου S ( ) S ( ) = F ( ) η συνάρτηση S ( ) survival Το Failure rate είναι η συχνότητα με την οποία ένα σύστημα (είτε στοιχείο του συστήματος) αποτυγχάνει να λειτουργήσει και βρίσκει εφαρμογή στη θεωρία αξιοπιστίας Το ολοκλήρωμα ( ) ακέραιος Ga u a b u έχει αναλυτική αναπαράσταση μόνο όταν το a είναι θετικός Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 7

b F e b b = + + ( > 0) για < < b u u F = Ca u a b u = π = b u b u a π + = + u a / b ( ) u= ( a) / b z ( a ) / b a = arcta z arcta arcta π = = z= + z π π b a π = arcta π + < < b 3 Όταν 0 0 F = ( λ) λ u= u= 0 λu F = Ep u u = λ e u = e Έτσι λ { ( 0) F e H = λ λ = > και S ( ) e ( 0) 4 Όταν 0 0 F = = > για < < b b b λ b z λ b F ( ) = Wei ( u λ b) u = λ u ep u u = e z = ep b b Έτσι u= u= 0 z= 0 λ λ F b b H = λ λ = ep ( > 0) λ και S ( ) = ep ( > 0) λ b για < < Από κοινού πυκνότητες πιθανότητας Όταν = ( ) Ω συμβολίζουμε με P ( ) : την πιθανότητα του απειροστού συνόλου ( + ] ( + ] ( ) = {( ) ( + ] ( + ] P P Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 8

{ = P < + < + Εάν λοιπόν η τυχαία μεταβλητή ( ) πιθανότητας f τότε = έχει από κοινού πυκνότητα { + + ( ) P f u u u u < + < + = u = u= επειδή το είναι μια πολύ μικρή μεταβολή δεχόμαστε ότι η συνάρτηση f u u δεν αλλάζει για ( u u) ( + ] ( + ] Η τιμή της παραμένει σταθερή και ίση με f έτσι ( ) ( ) ( ) + + = u = u= P f u u = f Τότε για κάθε μετρήσιμο υποσύνολο B= B B του { = = = P B P B P f B B { ( ) P B B f = = B B Η συνάρτηση κατανομής ολοκλήρωμα F της δτμ ( ) θα έχουμε = δίνεται από το ( ) { ( ) F P f u u u u u = u = = = Ορισμός Λέμε ότι το μέτρο πιθανότητας P ( ) είναι διακριτό όταν ο χώρος { k k καταστάσεων είναι διακριτός ( ) δηλαδή το είναι διακριτό υποσύνολο του = Ω = k και υπάρχει μη αρνητική συνάρτηση (η από κοινού μάζα πιθανότητας) P ( ) P{ k i i { { { P Ω = P = P = = P = = = i= και P{ B = P ( B) = P{ = B = = τέτοια ώστε Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 9

Η συνάρτηση κατανομής της διακριτής διανυσματικής τυχαίας μεταβλητής δίνεται από το άθροισμα = { = { = = F P P k k k k k = = p k k k = Πρόταση (οι ιδιότητες της από κοινού αθροιστικής συνάρτησης κατανομής) Εάν η FY ( ) Ζ= ( Χ Υ) : Ω όπου ω Z( ω) = ( ( ω) Y ( ω) ) Z y είναι η από κοινού συνάρτηση κατανομής δισδιάστατης τμ θα έχουμε Y u= v= = Y = = y ( ) { F z F y P Y y Οι ιδιότητες της F F ( y) ΧΥ Y 0 Εάν και y y 3 F ( y) lim = y ΧΥ 4 F ( y ) y είναι οι εξής: y k= l= τότε FΥ y ΧΥ F y ασκ των τμ και Y αντιστοίχως 5 F ( y) F ( y) lim = lim = 0 6 F ( y ) Y ΧΥ ΧΥ y ( ή ) f ( u v) vu έ Y διακριτ ς py ( kl ί ) Y συνεχε ς ( ) ( y ) F y F y F y ΧΥ ΧΥ ΧΥ FΧΥ όπου F και F ( y) lim FY + hy = συνεχ ς h 0 = lim FY ( ή+ hy ) = διακριτ + h 0 Υ οι περιθώριες Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 0

F Y ( y ) ( ή ) lim FY y + k Y= συνεχ ς k 0 = lim FY ( y ή + k) Y= διακριτ + k 0 7 P{ < Y y = F ( y) F ( y) Y Y { < = ( ) ( ) P y Y y F y F y Y Y Εμφανώς έχουμε ότι ενώ y F y = f u v uv 0 Y Y v= u= ( ) = ( ) ( ) F y f u v uv f u v uv Y Y Y v= u= v= u= y fy ( v) v fy ( v) v v= v= = = Παρατηρήστε ότι F ( y) F( y) και F ( y) F ( ) Y Y y για κάθε ( ) y Y y ( ] ( ] ( ] ( ] ( ] Y ( y] ( ] Y ( y] Y y Y y Y y Y y { { { { { { P{ Y y P{ Y y F ( y ) F ( y ) Y Y Και οι άλλες τρείς ανισότητες αποδεικνύονται παρόμοια 3 Από τις και έχουμε ότι lim ( ) FΧΥ y a y = < Εφόσον το προηγούμενο όριο υπάρχει θα είναι η κοινή τιμή a των επάλληλων ορίων lim lim F y = a= lim lim F y Αρκεί λοιπόν να βρούμε το όριο ΧΥ ( y) ΧΥ y y lim lim F y ΧΥ Έχουμε lim lim F y = lim lim F m = lim lim P my { ΧΥ ΧΥ y m m Θέτουμε και ( ) {{ m Y {{ m { Y = = m= m= προφανώς ( ) για Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές

{ m Y = { m Y = ( { m ) { Y m= m= ( { ( m] ) { Y { ( m] { Y m= m= lim m = = { ( ) { Y { Y { Y = =Ω = { { lim F y = lim P lim m Y = lim P Y ΧΥ m y Θέτουμε = {{ Y m = { ( ] προφανώς έτσι { m= { ( ] { lim Y = lim Y = Y = Y = Ω που δίνει ΧΥ { lim F y = Plim Y = PΩ = y Η απόδειξη με εναλλαγμένα τα όρια είναι παρόμοια 4 lim F ( y) lim F ( m y) lim P{ m Y y = = ΧΥ ΧΥ m m Θέτουμε ( y) {{ my y m = προφανώς ( y) για έτσι ( { ) ( ΧΥ = = { ) m m= ( { ) { m= lim F y P lim my y P my y { { = P m Y y = P Ω Y y = P Y y = F y Y Παρόμοια είναι και η απόδειξη του F ( y) F ( ) lim ΧΥ y = 5 lim F ( y) = lim F ( m y) = lim P{ m Y y ΧΥ ΧΥ m m Θέτουμε y = {{ my y m προφανώς για έτσι y F ( y ) P ( { my y ) P ( { my y ΧΥ = = ) m m= ( { ) { 0 m= lim lim { = P m Y y = P Y y = P = Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές

Παρόμοια είναι και η απόδειξη του F ( y) lim = 0 y 6 Η απόδειξη είναι παρόμοια με την απόδειξη 4 της προηγούμενης πρότασης 7 P{ < Y y = P( { Y y \{ Y y ) = P( { Y y ) P( { Y y { Y y ) = P( { Y y ) P( { Y y ) = FY ( y) FY ( y) ΧΥ Παρόμοια είναι και η απόδειξη και για την δεύτερη εξίσωση Άσκηση Εάν ( Y ) ~ F Y (οι τμ Y είναι από κοινού συνεχείς είτε από κοινού διακριτές) να βρεθούν οι πιθανότητες των ενδεχομένων: { > ay > b { ay b 3 { a < a b < Y b 4 { a a b Y b όπου είναι δυνατόν σαν συναρτήσεις των FY F F Y και py p p Y { > a Y > b = ({ > a { Y > b ) = { a { Y b P{ > a Y > b = P( { a { Y b ) P{ a P{ Y b P{ a Y b F ( a) F ( b) F ( a b) = + = + Y Y P{ ay b = P { < a { Y< b = P{ < a P{ Y < b + P{ < a Y < b = ( P{ a P{ = a ) ( PY { b PY { = b ) + ( P{ ay b P{ = ay = b ) = F ( a) F ( b) + F ( ab ) + p ( a) + p ( b) p ( ab ) Y Y Y Y 3 P{ a < a b < Y b = P{ a b < Y b P{ a b < Y b = P{ a Y b P{ a Y b P{ a Y b P{ a Y b = F ( a b ) F ( a b ) F ( a b ) + F ( a b ) Y Y Y Y Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 3

4 P{ a a b Y b = P{ a b < Y b P{ < a b < Y b = P{ a b < Y b ( P{ a b < Y b P{ = a b < Y b ) = P{ a Y b P{ a Y b P{ a Y b + P{ a Y b + P{ = a Y b P{ = a Y b = FY ( a b ) FY ( a b ) FY ( a b ) + FY ( a b) + P{ = a Y b P{ = a Y b = FY ( a b ) FY ( a b ) FY ( a b ) + FY ( a b) + P{ = a P{ Y b = a P{ = a P{ Y b = a = FY ( a b ) FY ( a b ) FY ( a b ) + FY ( a b) + p ( a ) F ( b a ) p ( a ) F ( b a ) Y Y Άσκηση Εάν ( YZ ) ~ F YZ (οι τμ YZ είναι από κοινού συνεχείς είτε από κοινού διακριτές) να βρεθούν οι πιθανότητες των ενδεχομένων: { > a Y > b Z > c { a < a b < Y b c < Z c Άσκηση Εάν ( Y ) ~ F Y και οι τμ Y είναι συνεχείς δείξτε ότι: FY ( y ) = fy ( y ) y Γνωρίζουμε ότι f ( y) y P{ y Y y y = < + < + όμως Y { < + < + = { + < + { < + P{ Y y y P{ Y y P{ Y y y P{ Y y F ( y y) F ( y) F ( y y) F ( y) P y Y y y P y Y y y P y Y y y = + + + + + = Y + + Y + Y + + Y = FY ( + y) y FY ( y) y = ( FY ( + y) FY ( y) ) y y y y = FY ( y) y y Άσκηση Να δειχθεί ότι: Εάν η τμ : Ω είναι συνεχής τότε P{ = = 0 για κάθε Ω Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 4

Εάν Χ Υ : Ω δισδιάστατη τμ και η Χ είναι συνεχής τότε P{ Y y P{ Y y P{ Y y ( y ) ( ΧΥ )( Ω ) = = = = = = = 0 για κάθε 0 P{ = P{ h< = P{ P{ h { = F F h F F = 0 P = = 0 h 0+ εφόσον η συνάρτηση κατανομής είναι παντού συνεχής Εναλλακτικά P{ = = P{ P{ < = F ( ) F ( ) = 0 P{ Y y P{ h Y y { { Y Y h 0+ Y Y P{ Y y 0 ( y) Y 0 = < = P Y y P h Y y = F y F h y F y F y = 0 = = Πρόταση Εάν ( ) : = Ω με ( ) ~ F οι τμ είναι ανεξάρτητες εάν F ( ) = F ( ) F ( ) Εάν οι τμ είναι από κοινού συνεχείς τότε f ( ) = f ( ) f ( ) Εάν οι τμ είναι από κοινού διακριτές τότε p ( ) = p ( ) p ( ) Πράγματι εάν οι τμ για i = είναι μεταξύ τους ανεξάρτητα και έτσι είναι ανεξάρτητες τότε και τα ενδεχόμενα { ( ) = { = ({ { ) { { F P P = P P = F F Εάν οι τμ είναι από κοινού συνεχείς τότε: i i Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 5

F = F F f = F F { ( ) ( ) = F F = f f Ενώ εάν οι τμ είναι από κοινού διακριτές τότε τα ενδεχόμενα { i = για i = είναι ανεξάρτητα και i ( ) = { = = = { = { = p P P P = p p Υπό συνθήκη πυκνότητες Εάν οι τμ και Y είναι από κοινού συνεχείς με ( Y ) ~ f Y τότε υπάρχουν δύο υπό συνθήκη πυκνότητες fy ( y ) και fy ( y ) fy ( y ) y = P{ y < Y y + y < + P ({ < + { y < Y y + y ) P{ < + y < Y y + y = = P{ < + P{ < + fy ( yy ) fy ( y ) fy ( y ) = = y fy ( y ) f ( ) f ( y) = f ( y) Παρόμοια έχουμε ότι f ( y) Y f ( y ) ( y) = Y f Y Πρόταση (περιθώριες πυκνότητες) Εάν οι τμ και Y είναι από κοινού συνεχείς με ( Y ) ~ f Y τότε η περιθώριες πυκνότητες των και Y είναι αντίστοιχα = και f f y y y= Y f y = f y Y = Y Εάν οι τμ και Y είναι από κοινού διακριτές με ( Y ) ~ p Y τότε η περιθώριες μάζες των και Y είναι αντίστοιχα p ( ) p ( y) py y = py y = y Y και f ( ) = P{ < + = P ({ < + Ω ) Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 6

({ { ) { = P < + < Y < = P < + < Y < + + = f Y ( u y) u y = f Y ( y) u y = f Y ( y) y y= u= y= u= y= f = f y y y= Y f y = f y Με τον ίδιο τρόπο δείχνουμε και ότι Y = Y p ( ) = P{ = = P( { = { Y ) = P { = { Y = y y { ( ) = P = Y= y = p y y Y Με τον ίδιο τρόπο δείχνουμε και ότι p( y) p ( y) Y = Y y Εναλλακτικά Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις υπό συνθήκη πυκνότητες f y Για παράδειγμα Y f Y ( ) = ( ) = ( ) = f y y f f y y f f y y f Y Y Y y= y= y= y και Παράρτημα Α (i) Εάν : Ω είναι τμ και AB υποσύνολα του Ω (δηλαδή AB ) τότε ισχύουν τα παρακάτω: ( A B) = ( A) ( B) ( A B) ( A) ( B) 3 ( A\ B) ( A) \ ( B) 4 A B ( A) ( B) 5 ( A) A 4 ω ( ω ω ) ( ω) ( ω) A B A B A B A B Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 7

5 ω A ( ω) = ( A) ω ( ) ( A) (ii) Εάν τα παρακάτω: CD μετρήσιμα υποσύνολα του (δηλαδή CD ( ) ) τότε ισχύουν C D = C ( D) { C D = { C { D ( C D) = ( C) ( D) { C D = { C { D 3 ( C \ D) = ( C) \ ( D) { C \ D = { C \{ D 4 C D ( C) ( D) C D { C { D 5 ( C) C C { C C D ( ) ( C D) C D ( C D) ( ) ( C) ( ) ( D) ( ) ( C) ( D) C D ( ) ( C D) C D ( C D) ( ) ( C) ( ) ( D) ( ) ( C) ( D) 3 ω ( ) ( C \ D) C D ( ω C ω D ) ω ( C) ( D) 4 C D ( C D) ( ) ( C) ( ) ( D) ( C) ( D) C C = C 5 ω : ( ω) Σπυρίδων Ι Χατζησπύρος Πιθανότητες ΙΙ Διανυσματικές τυχαίες μεταβλητές 8