第一章 概率論基本概念
第一章 概率論基本概念
概率論是研究試驗結果集確定,但是具體結果是哪個不確定的學科。物理學和數學中相當一部分內容都是研究確定性的東西,並且這些確定性的東西可以用乙個函式來表示,y=f(x1,x2...,xn),這裡面的x就是影響結果y的因素,f是機制。將函式與現實世界中系統進行對應就是,x是系統執行的引數,f是執行機制,這種機制可能以電磁、化學或者機械形式進行,y就是在x條件下,按照f的機制下執行的結果。由於某種限制,我們不能找出所有影響y的所有x因素,這樣的結果就是,可能影響y的因子有n個,但是由於裝置或者智力的限制,我們暫時只找到了n-3個,那麼另外3個未知因素的不確定將導致結果y的不確定,雖然是不確定,但並不意味著沒有規律。概率論研究的是結果不確定,但是有一定分布規律的理論。通過概率論可以進行預計,用概率來表徵某種結果產生的可能性大小,進而幫助我們做出判斷。
確定性現象:一定條件下,必然會發生的現象叫確定性現象,注意:現象的發生都是有一定條件的。
隨機現象:在個別試驗中結果不確定,在大量試驗中,結果符合統計規律的稱為隨機現象
一次試驗和乙個試驗:這兩個術語不是很好區分,書中也沒有明確說明,完全是在亂用,乙個試驗裡面可以包含很多次重複的操作,比如拋硬幣,拋一次算一次試驗,拋了很多次的總體集合算作乙個試驗。這兩個概念不是很重要,因為對於試驗的結果我們是用集合表示的,集合與元素來描述試驗,這是很好區分的。
隨機試驗的集合描述:
1.試驗在已知的相同條件下進行
2.某一次試驗結果是不確定的
3.全部的試驗結果是確定的,就是試驗的結果不會超出乙個總體集合。
用集合與隨機試驗對應起來就是:
試驗的結果集用e表示,假設試驗結果只有6種情況,分別為a,b,c,d,e,f
那麼隨機試驗就可以用e=表示
樣本空間與隨機事件
隨機試驗的結果集又稱為樣本空間,這個樣本空間就是抽樣試驗的結果,結果集裡面允許重複。隨機試驗的結果又稱為樣本點。試驗結果有5種,但是試驗的結果可以有很多個,比如拋硬幣有上下兩種,但是1000次結果有1000個樣本點。
隨機試驗的結果集或者說樣本空間不一定是離散的,也可以是連續的,這種變數是連續型隨機變數。注意:隨機變數是因變數,不是自變數,自變數有很多個。
隨機事件和事件:隨機事件又稱為事件,事件是指乙個樣本空間的子集,通常情況下人們考慮結果時候不止考慮乙個樣本點,而是多個元素結果。
事件發生:乙個事件集合裡面包含若干個結果元素,當出現一種元素時候,就表示這個事件發生了。
基本事件:單個樣本點或者結果元素組成的事件稱為基本事件。
必然事件:樣本空間本身是必然事件,因為發生的結果都在其中
不可能事件:空集
語言轉換:
發生***事件→乙個結果集滿足某個條件→對應乙個集合
事件的關係及運算
由於事件就是集合,集合能進行運算,因而事件也能運算
事件相等:對應的兩個集合相等
和事件:兩個集合的並
積事件:兩個集合的交集
差事件:a-b,集合的元素是a獨有的,由於a-b∈a,因而a-b就是差事件發生時候a一定發生,但是b發生,所以差事件是a發生,但b不發生的時候。
實際應用時候要把自然語言模型轉換成數學模型以便計算,就是將數學話而不是人話
互斥事件:a∩b=空集 ,稱a和b互斥
對立事件:s是樣本空間,a∪b=s,且a∩b=空集
事件的運算規律
注意:事件的運算規律很重要,在求概率的過程中,通常把事件用集合表示,把乙個大的集合用子集表示,利用規律求解。
交換律:a∪b=b∪a
結合律:a∪(b∪c)=(a∪b)∪c
a∩(b∩c)=(a∩b)∩c
分配律:a∪(b∩c)=(a∪b)∩(a∪c)
a∩(b∪c)=(a∩b)∪(a∩c)
摩根定律:
—— — —
a∩b = a ∪ b
—— — —
a∪b =a ∩ b
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