연속 랜덤 변수가 고정 소수점을 가정 할 확률


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연속 랜덤 변수에 대한 확률 밀도 함수가 로 정의 된 입문 통계 클래스에 있습니다. 의 적분을 이해 하지만 연속 임의 변수의 직관으로이를 수정할 수는 없습니다. X가 열차가 도착하는 시간 t에서 분 수와 같은 임의 변수라고 가정하십시오. 기차가 정확히 5 분 후에 도착할 확률을 어떻게 계산합니까? 이 확률은 어떻게 제로가 될 수 있습니까? 불가능합니까? 기차 지금부터 정확히 5 분 동안 도착하면 확률이 0이면 어떻게 될 수 있습니까?P{XB}=Bf(x)d엑스에프(엑스)엑스=0

감사.


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이 질문들 중 일부를 머리에 세우는 것이 도움이됩니다. 예를 들어 , 직관에 모든 가능한 시간에 반드시 양의 확률이 있어야한다고 말하면 (간격에 계산할 수없는 시간이 있기 때문에) 직관은 총 확률이 무한하다는 것을 암시합니다. 분명히 직관이 잘못되었습니다. 포기해야 할 한 가지는 확률이 0이라는 것은 불가능하다는 것을 의미한다는 것입니다. 그것은 사실이 아닙니다. 마찬가지로, 하나의 확률은 확실성을 암시하지 않습니다.
whuber

@ whuber 그게 내가 고칠 수없는 것입니다. 이벤트 발생 확률이 0이면 절대 발생하지 않아야합니다. 예를 들어, 표준 6면 주사위를 사용하는 경우, 굴릴 확률 은 0이므로 절대 일어나지 않습니다. 또한, 다음 실험에서 확률 1의 사건이 어떻게 확실하지 않을 수 있습니까? 예를 들어 주시겠습니까? {1,2,,4,5,6}
geofflittle

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코드가 표시된 원을보고 직경으로 표시되어 "임의로 선택한 코드가 직경 이 아닐 가능성은 무엇 입니까?" 화음이 원주를 따라 균일하게 독립적 포인트의 쌍을 선택함으로써 수득 될 때, 응답은 , 그러나이 이벤트가 발생하지 않았다. 그것은 화음이 당신이 위치시킨 임의의 과정의 결과가 아니라는 증거를 제공합니다. 그러한 사고 실험에 의해 제공된 한 가지 교훈은 유한 확률 공간에 기초한 직관이 항상 일반화되지는 않는다는 것입니다. 1
whuber

답변:


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당신은 '제로로부터 5 분'에 관한 함정에 빠질 수 있습니다.

연속 가변 의미에서 "지금부터 5 분"은 진정으로 순간적입니다.

다음 열차의 도착이 8시에서 8시 15 분 사이에 균등하게 분포되어 있다고 상상해보십시오. 또한 열차 의 정면이 역의 특정 지점을 통과하는 순간에 발생하는 것으로 열차도착을 정의한다고 상상해보십시오 (아마도 더 나은 랜드 마크가 없다면 플랫폼의 중간 지점). 다음과 같은 확률 시퀀스를 고려하십시오.

a) 열차가 8:05에서 8:10 사이에 도착할 확률

b) 열차가 8:05에서 8:06 사이에 도착할 확률

c) 열차가 8 : 05 : 00 ~ 8 : 05 : 01 사이에 도착할 확률

d) 열차가 8 : 05 : 00 ~ 8 : 05 : 00.01 사이에 도착할 확률 (즉, 100 분의 1 초의 공간)

e) 열차가 8:05에서 10 억분의 1 초 후에 도착할 확률

f) 8시 5 분에서 1 초 후 1 조분의 1 초 사이에 열차가 도착할 확률

... 등등

그것이 정확하게 도착할 확률 8시 5분 그런 확률 시퀀스의 한계 값이다. 확률은 모든 보다 작습니다 .ϵ>0


나는 이것을 이해하지만 열차가 도착한다고 가정하면 어느 시점에 도착합니다. 이 한계가 여전히 어느 정도 확률로 수렴 할 수 없습니까?
geofflittle

당신이 그것을 이해한다면, 당신은 말한대로 표시된 방식으로 확률을 계산할 수 있습니다 . 더 쉬워지게합시다 : 구간 (0,1)에서 일정하게 분산 된 시간에 기차가 도착한 정확한 시간 (실제로 연속적인 한, 우리가 정의하는 시간)이 계산의 편의를 위해 상상해보십시오. 편리한 시간 단위입니다). 확률은 기차가 시간 전에 도착하는 것이 무엇 일부, 간격 안에? 시간 이후에 도착할 확률은 얼마입니까? 와 사이에 도착할 확률은 얼마입니까? ... (ctd)xxxxx+dx
Glen_b-복지 모니카

(CTD) ... 그 말은 '시간에 도착 로 마지막 가능성의 한계 어떤 수단 "연속 변수' D X 0 ? . 그래서는 그 한계가 무엇인지? 일을 밖으로! 그것은 이다 이 기능은 연속적인 PDF 연속성을 만드는 것과 밀접한 관련이 있습니다xdx0?
Glen_b-복지국 Monica

또한 참고 마지막 제한 (전 아무것도하지만 제로, 당신의 세 확률의 경우 , 후 X "에서"와 X 1. 추가하지 않습니다)xxx
Glen_b -Reinstate 모니카

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기차가 지금부터 정확히 5 분 동안 도착하면 확률이 0이면 어떻게 될 수 있습니까?

확률 론적 진술은 사건 의 가능성 / 타당성 에 관한 진술이 아니다 . 그것은 일어나는 것에 대한 우리의 불확실성을 정량화하려는 우리의 시도만을 반영합니다. 따라서 현상이 연속적 일 때 (또는 하나의 모형으로 표현 될 때) 우리의 도구와 현재 지식 상태 는 특정 가치를 취하는 것에 대한 확률 론적 진술을 할 수 없습니다 . 우리는 범위 와 관련된 진술 만 할 수 있습니다값. 물론 여기에서 일반적인 트릭은 단일 값이 아닌 "작은"간격의 값을 고려하여 지원을 분리하는 것입니다. 연속 난수 변수는 불연속 난수 변수에 비해 큰 이점과 유연성을 제공하기 때문에 지불해야 할 간격만큼 작은 비용을 지불해야합니다.


이러한 진술은 매우 다양한 방식으로 해석 될 수 있기 때문에 당황 스러울 수 있습니다. 어떤 곳에서는 현상을 모형화하기 위해 연속 분포를 사용하는 타당성을 거부하고 현상과 모델을 뚜렷하게 구분하는 반면 다른 곳에서는 그 구분을 완전히 떨어 뜨리는 것처럼 보입니다. 내가 의도하지 않은 것으로 생각되는 내 독서는 연속 RV X에 대한 이라는 수학적 사실이 실제로는 거짓이라고 주장하지만, 당신이 그것을 부정하는 것처럼 보입니다. 확률 이론의 적용 가능성! Pr(X=a)=0X
whuber

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@whuber 님 안녕하세요. 모델과 현상의 차이와 관련하여 지구의지도는 지구가 아니지만 지구를 돌아 다니는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것이 모델을 순수한 지적 즐거움의 대상으로 취급하지 않을 때의 모델에 대한 생각입니다. 은 "제로 확률"문제에 관해서는, 모든 -after 불완전, 연속성의 모든 장점을 가지고 큰되지 않을 것입니다 단일 값에 대한 확률 문을 만들 수? 그러나 불완전하다고해서 당연히 무언가를 적용 할 수있는 것은 아니며, 제가 쓴 것처럼이 불완전 성은 그다지 중요하지 않습니다.
Alecos Papadopoulos

당신은 확률이 당신의 매핑 비유에서 "밖의"객관적인 것이라고 가정하지만, 그렇지 않습니다. 확률은 모델 내에서만 의미가 있습니다. 나는 확률의 공리에서 "불완전"을 볼 수 없으며 실제로 단일 값의 확률에 대해 정확하고 일관된 진술을 할 수 있습니다. 종종 0입니다.
whuber

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@ whuber 아니오 나는 그것을 추측하지 않으며, 내가 쓴 것에 대해 당신이 그것을 어디서 보았는지 이해하지 못합니다. 나는 "지도는 지구가 아니다"라고 말했다. "모델에는 무엇이 현실에는 존재하지 않는다"는 것을 의미한다. 그래서 당신은 그 반대를 어떻게 추론 할 수 있을까? "불완전 성"은 확률의 공리를 말하는 것이 아니라, 이러한 공리로 우리를 이끌어내는 도구, 그리고 실제 도구를 모델링, 연구 및 이해하기 위해 이러한 도구를 얼마나 효과적으로 사용할 수 있는지를 나타냅니다. 그리고 확률이 효과적인 도구라고 믿습니다.
Alecos Papadopoulos 14시 58 분

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위의 내용을 이해하려면 다음과 같은 실험을 해보십시오.

눈금자로 0 주위에 실제 선을 그립니다. 이제 날카로운 다트를 가지고 무작위로 선에서 떨어지도록하십시오 (항상 줄을 치고 측면 위치만이 논쟁의 여지가 있다고 가정합시다).

그러나 여러 번 다트가 무작위로 선에 떨어지게되면 포인트 0에 절대 도달하지 않습니다. 왜? 포인트 0이 무엇인지, 너비가 무엇인지 생각하십시오. 그리고 너비가 0이라는 것을 알고 난 후에도 여전히 맞을 수 있다고 생각합니까?

당신은 포인트 1 또는 -2를 칠 수 있습니까? 아니면 그 문제에 대해 다른 점을 선택하셨습니까?

수학으로 돌아 가기 위해, 이것은 실제 세계와 실수와 같은 수학적 개념 (제 예제에서 실제 선으로 표시됨)의 차이입니다. 확률 이론은 강의에서 볼 수있는 것보다 확률의 정의가 약간 더 복잡합니다. 사건 확률과 결과 조합을 수량화하려면 확률 측정이 필요합니다. 양쪽 보렐 측정르 베그 측정은 : 같은 실제 라인 간격 [A, B]에 대해 정의 된 이 정의에서 당신은 당신이를 줄일 경우 확률로 일어나는 볼 수 있습니다 숫자 간격 (설정 a = b).

μ([,])=

결론은 확률 이론에 대한 현재 정의 (콜 로모 로프 (Kolmogorov)로 돌아가는 날짜)에 근거하여 사건에 0 확률이 있다는 사실이 사건이 발생할 수 없다는 것을 의미하지는 않습니다.

그리고 기차를 가지고있는 당신의 모범이가는 한, 당신이 무한히 정확한 시계를 가지면, 기차는 정시에 도착하지 않을 것입니다.


엑스엑스

나는 당신이 질문을 구별해야한다고 생각합니다 : 어느 시점에 도달 할 확률은 얼마입니까? 우리가 당신이 항상 다트를 던지고 항상 라인 어딘가에 부딪히는 것에 동의한다면, 그 확률은 1입니다. 또한, 나는 당신이 0을 누르지 않을 것이라고 말하는 것이 아닙니다. 다트를 던지기 전에는 0입니다. 실제로 당신은 유한 한 점 세트를 고를 수 있으며 확률은 여전히 ​​0입니다.
의미-의미하는 의미

귀하의 질문에 관해서는, 귀하의 요점을 알 수 있지만 사건 발생 후의 확률에 대해 묻는 것은 무의미합니다. P (X = x)와 같은 문장은 향후 임의 변수 X의 실현을 의미합니다. 따라서 어느 시점에 도달하면 아무 말도하지 않을 것입니다. (큰 모자는 단지 시간 흐름을 가리키고 소리 지르지 않기 위해 사용되었습니다 ...)
의미 수단

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확률 분포는 면적이 단일해야합니다. 측정 값이 연속적이면 측정 할 수있는 무한한 수의 값이 있습니다 (즉, 분포의 x 축을 따라 무한한 수의 값). 확률 분포의 총 면적이 유한 할 수있는 유일한 방법은 각 무한 수의 값이 0이되는 것입니다. 하나는 무한대로 나눈 것입니다.

'실제 생활'에는 무한한 수의 값을 취하는 측정 값이 없으며 (여기서는 중요하지 않은 여러 가지 다른 철학적 주장에 의해), 값이 정확히 0이 될 필요는 없습니다. 유용한 실제 주장은 실제 측정의 유한 정밀도를 기반으로합니다. 1/10 초까지 측정되는 스톱워치를 사용하는 경우 열차는 1 분의 1 초의 시간을 '정확하게'5 분 안에 도착합니다.


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첫 번째 단락은 여기에서 제공하는 일부 연역적 단계는 잘못하지만, 막연한 직관을. 무한한 수의 값을 허용하는 분포가 많지만 각 값은 엄격하게 양의 확률을 갖습니다 . 두 번째 단락은 각 측정 값에 기본 관심 수량의 가능한 값의 (작은) 간격이 연결되어 있음을 강조하는 단어를 수정하여 얻을 수 있습니다.
추기경

이 맥락에서 엄격하게 양의 값 (유한 값을 무한대로 나눈 값)과 0의 차이는 무엇입니까?
Michael Lew

2
내 주장은 아마도 잘못 만들었을 것이다. 첫 번째 단락의 주장은 무작위 변수가 무한히 많은 값을 취할 수 있기 때문에 각 개별 결과에는 확률이 0이어야한다는 잘못된 전제에 기초하고 있다는 것이다. 물론 이것은 정확하지 않습니다 (포아송, 기하학 등). "무한대"의 개념은 여기서 충분히 강하지는 않지만, 우리는 셀 수 없습니다 .
추기경

0

AA

나는 OP가 의견에서 말한 다른 것을 희망적으로 다루기 위해 이것을 쓰고 있습니다.

당신은 "당신은 절대 0 점에 도달하지 않을 것"이라고 말하지만, 내가 첫 번째 다트 던지기에서 맞은 점에 대해 무엇을 말할 수 있습니까? 내가 맞은 지점을 𝑥로하자. 내 다트를 던지기 전에 "넌 절대 point을 치지 않을 것"이라고 말했을 것입니다. 그러나 나는 단지 그것을 쳤습니다. 이제 뭐?

(Ω,A,μ)ΩRZRμμ(Ω)=1([a,b],all half open intervals on [a,b],ν)νν([c,d))=1dcx[a,b]F={Ft}t0AFtFst<s

Ft={x[a,b]:dart hit x at time t<t}.
F1


Ω.ν([,])=()/(). 보다 근본적인 수준에서, 단일 사건의 시간을 랜덤 변수로 모델링하기 위해 확률 프로세스의 기계를 호출해야하는 이유가 명확하지 않으며, 이것이 어떤 통찰력을 제공하는지도 분명하지 않습니다.
whuber
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