확률의 수렴에 대하여


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보자 {Xn}n1 확률 변수 일 수 시퀀스 Xna 확률에서 a>0 고정 상수이다. 나는 다음을 보여 주려고 노력하고있다 :

Xna
aXn1
둘 다 확률입니다. 나는 나의 논리가 건전한 지보기 위해 왔습니다. 여기 내 작품이 있습니다

시도

첫 번째 부분은

|Xna|<ϵ|Xna|<ϵ|Xn+a|=ϵ|(Xnsqrta)+2a|
ϵ|Xna|+2ϵa<ϵ2+2ϵa
공지 사항
ϵ2+2ϵa>ϵa
다음에
P(|Xna|ϵ)P(|Xna|ϵa)1asn
Xnainprobability

두 번째 부분, 우리는 이제 X na as n 이기 때문에 X n 은 한정된 시퀀스입니다. 즉, 실수 M < st | X N | M . 따라서 | X n - a | < ϵ | X N |

|aXn1|=|XnaXn|<ϵ|Xna|<ϵ|Xn|
XnanXnM<|Xn|M 확률이 그것을보고, 우리가 P를 ( |
|Xna|<ϵ|Xn||Xna|<ϵM
P(|aXn1|>ϵ)=P(|Xna|>ϵ|Xn|)P(|Xna|>ϵM)0asn

나는 첫 번째에 대해 확신하지만 두 번째에 대해서는 꽤 만족합니다. 내 논리 소리 였어?


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XnPr ( X n = n ) = 1 / n 1 1 / n 1 a sup ( X n ) = 최대 ( a , n ) Pr(Xn=a)=11/nPr(Xn=n)=1/n11/n1asup(Xn)=max(a,n)

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연속 매핑 정리?
Christoph Hanck

답변:


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증거의 세부 사항은 적절한 직관과 기술을 개발하는 것보다 중요하지 않습니다. 이 답변은이를 수행하도록 설계된 접근 방식에 중점을 둡니다. 세 단계로 구성됩니다. 가정 및 정의가 도입 된 "설정"; 어떤 가정이 증명되어야 할 것과 관련이있는 "신체"(또는 "중요한 단계")와 증명이 완료되는 "철거". 확률 증명을 사용하는 많은 경우와 마찬가지로 여기서 중요한 단계 는 훨씬 더 복잡한 랜덤 변수 자체를 다루지 않고 숫자 (랜덤 변수의 가능한 값)로 작업하는 것입니다.


임의의 변수 의 시퀀스가 상수 될 확률 의 수렴 어떤 이웃 을 선택 하든 , 결국 각 는 임의로 가까운 확률로이 이웃에 있습니다. (나는 "결국 적으로"그리고 "임의로 가까운"을 공식 수학으로 번역하는 방법에 대해서는 언급하지 않을 것이다.이 글에 관심이있는 사람은 이미 알고있다. a 0 Y na 1Yna0Yna1

이웃 은 개방 집합이 인 구성원 인 실수 집합입니다 .000

설정은 일상적입니다. 시퀀스를 고려하고 을 이웃으로 둡니다 . 목표는 결국 이 임의로 에있을 가능성이 것을 보여주는 것 입니다. 이후 이웃이고,가되어야하는 하는 개방 구간 . 우리는 줄어들 수있다 보장하기 위해 필요한 경우 도. 이는 후속 조작이 합법적이고 유용하다는 것을 보장합니다.Yn=a/XnO0Yn1OOϵ>0(ϵ,ϵ)Oϵϵ<1

중요한 단계 는 을 과 연결하는 입니다 . 그것은 무작위 변수에 대한 지식이 전혀 필요하지 않습니다. 숫자 부등식 대수 (가정 는 숫자 집합 대해 은 모든 세트와 일대일로 대응 합니다.YnXna>0 {Yn(ω)|Yn(ω)1(ϵ,ϵ)}ϵ>0Xn(ω)

a1+ϵ<Xn(ω)<a1ϵ.

마찬가지로

Xn(ω)a(aϵ1+ϵ,aϵ1ϵ)=U.

이기 때문에 오른쪽의 실제로 근처입니다 . (이것은 때 무엇이 ​​분해되는지 명확하게 보여줍니다 .)a0U0a=0

우리는 탈퇴 할 준비가되었습니다.

때문에 확률, 우리는 결국 서로 알고 내에있는 것 임의의 높은 확률로. 마찬가지로, 은 결국 임의로 확률이 높은 QED 입니다.XnaXnaUYn1(ϵ,ϵ)O


답변이 늦어서 죄송합니다. 바쁜 주였습니다. 많은 감사합니다 !!!
Savage Henry

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우리는

limnP(|Xnα|>ϵ)=0

그리고 우리는 것을 보여주고 싶어

limnP(|αXn1|>ϵ)=0

우리는 그것을 가지고

|αXn1|=|1Xn(αXn)|=|1Xn||Xnα|

마찬가지로, 우리는 확률 한계를 조사하고 있습니다

limnP(|1Xn||Xnα|>ϵ)=?0

우리는 확률을 두 개의 상호 배타적 인 공동 확률로 나눌 수 있습니다

P(|1Xn||Xnα|>ϵ)=P(|1Xn||Xnα|>ϵ,|Xn|1)+P(|1Xn||Xnα|>ϵ,|Xn|<1)

첫 번째 요소에는 일련의 불평등이 있습니다

P(|1Xn||Xnα|>ϵ,|Xn|1)P[|Xnα|>ϵ,|Xn|1]P[|Xnα|>ϵ]

첫 번째 불평등은1보다 높고 그 역수는 1 보다 작 습니다. 이벤트 집합의 공동 확률이 이러한 이벤트의 하위 집합 확률보다 클 수 없기 때문에 두 번째 불평등. 가장 오른쪽 항의 한계는 0 (이것은 전제)이므로 가장 왼쪽 항의 한계도 0입니다. 따라서 우리에게 관심을 가질 확률의 첫 번째 요소는 0입니다.|Xn|

두 번째 요소는

P(|1Xn||Xnα|>ϵ,|Xn|<1)=P(|Xnα|>ϵ|Xn|,|Xn|<1)

정의. 여기부터경계는 를 임의로 작거나 크게 만들 수 있으므로 과 같습니다 . 따라서 불평등은δϵmax|Xn||Xn|δϵ

P[|Xnα|>δ,|Xn|<1]P[|Xnα|>δ]

다시 한 번, 오른쪽의 한계는 우리의 전제에 의해 0이므로 왼쪽의 한계도 0입니다. 따라서 우리에게 관심을 가질 확률의 두 번째 요소도 0입니다. QED.


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첫 번째의 경우, 소요 것을, 그리고 메모를 따라서 정의하는 에 대해 일 때 , 이는 암시합니다 .x,a,ϵ>0

|xa|ϵ|xa|ϵaa|xa|ϵax+a|(xa)(x+a)|ϵa|xa|ϵa.
ϵ>0δ=ϵa
Pr(|Xna|ϵ)Pr(|Xna|δ)0,
nXnPra

두 번째 부분의 경우 을 다시 가져 와서 Huber의 답변 (이것은 핵심 단계입니다 ;-)에서 속임수를 사용하여 이제 이 문장 의 반대말x,a,ϵ>0

δ=min{aϵ1+ϵ,aϵ1ϵ}.
|xa|<δaδ<x<a+δaaϵ1+ϵ<x<a+aϵ1ϵa1+ϵ<x<a1ϵ1ϵ<ax<1+ϵ|ax1|<ϵ.
|ax1|ϵ|xa|δ.

따라서 경우 , 그 의미 .

Pr(|aXn1|ϵ)Pr(|Xna|δ)0,
naXnPr1

참고 : 두 항목 모두보다 일반적인 결과의 결과입니다. 첫 번째의 모든 보조 정리 기억 경우에만있는 경우 서브에 대한 서브 순서가 등이 거의 확실 할 때 . 또한, 그 실제 분석에서 기억 한계 지점에서 연속 의 모든 시퀀스 경우에만 경우 에서 은 그 보유 의미 . 따라서 라면XnPrX{ni}N{nij}{ni}XnijXjg:ARxA{xn}Axnxg(xn)g(x)g연속적이고 거의 확실하게 그리고 그 다음 는 거의 확실하게한다. 또, 연속 인 및 , 우리는 임의의 시퀀스를 선택하는 경우 하고, 표제어를 이용하여 시퀀스가 등이 거의 확실 할 때 . 그러나 우리가 보았 듯이 때XnX

Pr(limng(Xn)=g(X))Pr(limxXn=X)=1,
g(Xn)g(X)gXnPrX{ni}N{nij}{ni}XnijXjj { n i } N g ( X n ) Pr g ( X ) g ( x ) = g(Xnij)g(X)j. 이 인수는 다른 방향으로 Lemma를 사용하여 모든 하위 시퀀스 에 대해 유지되므로 입니다. 따라서 질문에 대답하기 위해 대해 연속 함수 및 하고이 결과를 적용하면됩니다.{ni}Ng(Xn)Prg(X) h(x)=a/xx>0g(x)=xh(x)=a/xx>0

젠은 대답 해 주셔서 감사합니다. 이것은 매우 분명했다!
Savage Henry
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