隨機事件與隨機變數

2021-10-07 10:20:09 字數 3825 閱讀 7785

1、隨機事件基本概念

事例引入:

現有一枚普通形狀的骰子,將骰子連續投5次,每次投擲出的結果可能性是均等的

其中:

1、投擲骰子並得出均等結果的行為稱作隨機現象

2、投擲骰子所能得出所有結果的集合稱為樣本空間

3、投擲骰子所得出的每乙個結果稱為樣本點

4、投擲骰子所得出的結果都在1-6之間,稱為必然事件

5、投擲骰子所得出的結果不在1-6之間,則稱為不可能事件

6、投擲骰子所得出的某個結果的可能性,則稱為概率

其餘必須了解的知識點:

1、隨機試驗需要滿足三個條件

2、概率的定義與主要性質

2、古典概型

定義:每個樣本點出現時等可能的,並且每次試驗有且僅有乙個樣本點發生,則稱這類現象為古典概型

重要知識點:排列組合公式的使用(重複或非重複行為)

例1:生日問題

假若乙個班上共有40名學生,一年按365天計算的話,該班沒有兩人生日相同的概率

#我們採⽤用函式的遞迴的⽅方法計算階乘:

deffactorial

(n):

if n ==0:

return

1else

:return

(n*factorial(n-1)

)l_fac = factorial(

365)

;#l的階乘

l_k_fac = factorial(

365-40)

#l-k的階乘

l_k_exp =

365**

40#l的k次⽅方

p_b = l_fac /

(l_k_fac * l_k_exp)

#p(b)

print

("事件b的概率為:"

,p_b)

print

("40個同學中⾄至少兩個⼈人同⼀一天過⽣生⽇日的概率是:",1

- p_b)

3、條件概率

定義:設a和b是兩個事件,且p(b)>0,稱p(a|b)=p(ab)/p(b)為在事件b發生的條件下,事件a發生的概率。

3、全概率公式與貝葉斯公式

1、隨機變數及其分布

2、離散型隨機變數

3、常見的離散型分布:伯努利二項分布

4、隨機變數的數字特徵:數學期望定義與主要性質、方差定義與主要性質

1、python實現二項分布

2、表示出協方差和相關係數

#協方差

import numpy as np

arr = np.array([1

,2,3

,4])

print

("covariance: np.cov()"

, np.cov(arr)

)#ndarray 變數的相關係數矩陣

import numpy as np

vc=[1,

2,39,

0,8]

vb=[1,

2,38,

0,8]

print

(np.mean(np.multiply(

(vc-np.mean(vc)),

(vb-np.mean(vb)))

)/(np.std(vb)

*np.std(vc)))

#corrcoef得到相關係數矩陣(向量的相似程度)

print

(np.corrcoef(vc,vb)

)

3、表示出「貝葉斯公式」執行邏輯

class

bayes

(object):

def__init__

(self)

: self._container =

dict()

defset

(self,hypothis,prob)

: self._container[hypothis]

=prob

defmult

(self,hypothis,prob)

: old_prob = self._container[hypothis]

self._container[hypothis]

= old_prob*prob

defnormalize

(self)

: count =

0for hypothis in self._container.values():

count=count+hypothis

for hypothis,prob in self._container.items():

self._container[hypothis]

=self._container[hypothis]

/count

defprob

(self,hypothis)

: prob = self._container[hypothis]

return prob

#例項化bayes類

bayes = bayes(

)#先驗概率

bayes.set(

'bow_a'

,0.5

)#p(碗a)=1/2

bayes.set(

'bow_b'

,0.5

)#p(碗b)=1/2

#後驗概率

bayes.mult(

'bow_a'

,0.75

)#p(香草餅|碗a)=3/4

bayes.mult(

'bow_b'

,0.5

)#p(香草餅|碗b)=1/2

bayes.normalize(

)prob = bayes.prob(

'bow_a'

)#p(碗a|香草餅)

print

('從碗a渠道香草曲奇餅的概率:{}'

.format

(prob)

)

隨機事件和隨機變數

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