click below
click below
Normal Size Small Size show me how
TVIMS
| Question | Answer |
|---|---|
| 1 σ-алгебра | Система A подмножеств Ω называется σ-алгеброй, если: 1. Ω ∈ A; 2. Если B ∈ A, то B^c ∈ A; 3. Если B_i ∈ A (i=1,2,...), то ∪_{i=1}^∞ B_i ∈ A. |
| 2 Борелевская σ-алгебра | σ-алгебра, порожденная всеми открытыми множествами на числовой прямой (или в R^n). |
| 3 Вероятностное пространство | Тройка (Ω, F, P), где Ω — пространство элементарных исходов, F — σ-алгебра подмножеств Ω (событий), P — вероятность на F. |
| 4 Вероятность | Функция P: F → R, удовлетворяющая аксиомам: 1. P(Ω)=1; 2. P(A) ≥ 0; 3. Для попарно несовместных A_i: P(∪_{i=1}^∞ A_i) = Σ_{i=1}^∞ P(A_i). |
| 5 Свойства вероятности | 1. P(∅)=0; 2. P(A^c)=1 - P(A); 3. Если A⊂B, то P(A) ≤ P(B); 4. P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B); 5. Формула включения-исключения для n событий; 6. P(∪_{i=1}^∞ A_i) ≤ Σ_{i=1}^∞ P(A_i); 7. Непрерывность вероятности: для монотонной последовательности событий A_i: P(l |
| 6 Дискретное вероятностное пространство | Пространство, в котором множество элементарных исходов Ω конечно или счетно. |
| 7 Классическое определение вероятности | Если все элементарные исходы равновозможны и A⊂Ω, то P(A)=|A| / |Ω|. |
| 8 Геометрическая вероятность | Если Ω — измеримое множество в R^n с конечной мерой Лебега (длина, площадь, объем), то вероятность события A⊂Ω определяется как P(A)=μ(A)/μ(Ω). |
| 9 Условная вероятность | Если P(B)>0, то условная вероятность A при условии B равна P(A|B)=P(A∩B)/P(B). |
| 10 Независимость двух событий | События A и B независимы, если P(A∩B)=P(A)*P(B). |
| 11 Независимость трёх событий | События A, B, C независимы, если выполняются условия: P(A∩B)=P(A)P(B), P(A∩C)=P(A)P(C), P(B∩C)=P(B)P(C) и P(A∩B∩C)=P(A)P(B)P(C). |
| 12 Независимость n событий | События A_1, ..., A_n независимы (в совокупности), если для любого набора индексов 1≤ i_1< ... <i_k ≤ n выполняется: P(A_{i1}∩...∩A_{ik}) = P(A_{i1})*...*P(A_{ik}). |
| 13 Критерий независимости событий | Если P(B)≠0, то A и B независимы ⇔ P(A|B)=P(A). |
| 14 Формула полной вероятности | Если {E_i} — разбиение Ω (E_i попарно несовместны, ∪ E_i=Ω), то для любого A: P(A)=Σ_i P(E_i)P(A|E_i). |
| 15 Формула Байеса | При условиях формулы полной вероятности и P(A)>0: P(E_i|A)=[P(E_i)P(A|E_i)] / [Σ_j P(E_j)P(A|E_j)]. |
| 16 Случайная величина | Измеримая функция ξ: Ω → R (для любого борелевского множества B⊂R прообраз ξ^{-1}(B)∈F). |
| 17 Функция распределения | Функция F_ξ(x)=P(ξ < x) (или P(ξ ≤ x), в зависимости от определения). |
| 18 Свойства функции распределения | 1. Неубывающая; 2. Непрерывна справа; 3. lim_{x→-∞} F(x)=0, lim_{x→+∞} F(x)=1. |
| 19 Дискретная функция распределения | F_ξ(x)=Σ_{x_i < x} P(ξ=x_i), где {x_i} — значения дискретной случайной величины. |
| 20 Абсолютно непрерывная функция распределения | Существует неотрицательная функция f(x) (плотность), такая что F_ξ(x)=∫_{-∞}^{x} f(t) dt. |
| 21 Плотность распределения | Функция f(x)≥0, такая что F_ξ(x)=∫_{-∞}^{x} f(t) dt. В точках гладкости: f(x)=F'(x). |
| 22 Сингулярная функция распределения | Непрерывная функция распределения, производная которой равна нулю почти всюду (относительно меры Лебега), но она не является постоянной. |
| 23 Теорема о разложении функции распределения | Любая функция распределения F может быть представлена в виде выпуклой комбинации: F = p_1 * F_abs + p_2 * F_sing + p_3 * F_disc, где p_i≥0, p_1+p_2+p_3=1, а F_abs — абсолютно непрерывная, F_sing — сингулярная, F_disc — дискретная компоненты. |
| 24 Совместная функция распределения | Для случайных величин ξ_1,...,ξ_n: F_{ξ_1,...,ξ_n}(x_1,...,x_n)=P(ξ_1 < x_1, ..., ξ_n < x_n). |
| 25 Маргинальное распределение | Распределение отдельной случайной величины из вектора (ξ_1,...,ξ_n), полученное интегрированием (или суммированием) совместного распределения по остальным переменным. |
| 26 Независимые случайные величины | Случайные величины ξ_1,...,ξ_n независимы, если для любых x_1,...,x_n: P(ξ_1<x_1,...,ξ_n<x_n)=P(ξ_1<x_1)*...*P(ξ_n<x_n). |
| 27 Критерий независимости случайных величин | ξ_1,...,ξ_n независимы ⇔ их совместная функция распределения равна произведению маргинальных: F_{ξ_1,...,ξ_n}(x_1,...,x_n)=F_{ξ_1}(x_1)*...*F_{ξ_n}(x_n). |
| 28 Математическое ожидание дискретной случайной величины | Eξ=Σ_i x_i * P(ξ=x_i), где {x_i} — значения ξ. |
| 29 Дисперсия дискретной случайной величины | Dξ=E(ξ - Eξ)^2 = Σ_i (x_i - Eξ)^2 * P(ξ=x_i) = Eξ^2 - (Eξ)^2. |
| 30 Математическое ожидание абсолютно непрерывной случайной величины | Eξ=∫_{-∞}^{∞} x f(x) dx, где f(x) — плотность. |
| 31 Дисперсия абсолютно непрерывной случайной величины | Dξ=∫_{-∞}^{∞} (x - Eξ)^2 f(x) dx = Eξ^2 - (Eξ)^2. |
| 32 Свойства математического ожидания | 1. E(c)=c; 2. E(cξ)=cEξ; 3. E(ξ+η)=Eξ+Eη; 4. Если ξ≤η, то Eξ≤Eη; 5. Если ξ и η независимы, то E(ξη)=Eξ*Eη. |
| 33 Свойства дисперсии | 1. D(c)=0; 2. D(cξ)=c^2 Dξ; 3. D(ξ+c)=Dξ; 4. Dξ≥0; 5. Если ξ и η независимы, то D(ξ+η)=Dξ+Dη. |
| 34 Ковариация | cov(ξ,η)=E[(ξ-Eξ)(η-Eη)] = E(ξη) - Eξ*Eη. |
| 35 Корреляция | ρ(ξ,η)=cov(ξ,η) / √(Dξ * Dη). Коэффициент линейной зависимости. |
| 36 Вырожденное распределение | Распределение, сосредоточенное в точке c: P(ξ=c)=1. Eξ=c, Dξ=0. |
| 37 Равномерное дискретное распределение | ξ принимает значения 1,...,n с равной вероятностью 1/n. Eξ=(n+1)/2, Dξ=(n^2-1)/12. |
| 38 Распределение Бернулли | ξ∼Be(p). P(ξ=1)=p, P(ξ=0)=1-p. Eξ=p, Dξ=p(1-p). |
| 39 Биномиальное распределение | ξ∼Bi(n,p). P(ξ=k)=C_n^k p^k (1-p)^{n-k}, k=0,...,n. Eξ=np, Dξ=np(1-p). |
| 40 Геометрическое распределение | ξ∼Geom(p). P(ξ=k)=p(1-p)^k, k=0,1,2,... (число неудач до первого успеха). Eξ=(1-p)/p, Dξ=(1-p)/p^2. |
| 41 Распределение Пуассона | ξ∼Pois(λ). P(ξ=k)=e^{-λ} λ^k / k!, k=0,1,2,... Eξ=λ, Dξ=λ. |
| 42 Равномерное распределение на [a,b] | ξ∼U[a,b]. Плотность: f(x)=1/(b-a), x∈[a,b]. Функция распределения: F(x)=0 при x<a; (x-a)/(b-a) при a≤x<b; 1 при x≥b. Eξ=(a+b)/2, Dξ=(b-a)^2/12. |
| 43 Нормальное распределение | ξ∼N(μ,σ^2). Плотность: f(x)=1/(σ√(2π)) exp{-(x-μ)^2/(2σ^2)}. Eξ=μ, Dξ=σ^2. Функция распределения не выражается в элементарных функциях. |
| 44 Показательное распределение | ξ∼Exp(λ). Плотность: f(x)=λe^{-λx} при x≥0. Функция распределения: F(x)=1-e^{-λx} при x≥0. Eξ=1/λ, Dξ=1/λ^2. |
| 45 Гамма распределение | ξ∼Γ(k,θ). Плотность: f(x)=x^{k-1}e^{-x/θ} / (θ^k Γ(k)) при x>0, где Γ(k) — гамма-функция. Eξ=kθ, Dξ=kθ^2. Функция распределения в общем виде не выражается элементарно. |
| 46 Распределение Коши | ξ∼C(a,γ). Плотность: f(x)=1/(πγ[1+((x-a)/γ)^2]). Функция распределения: F(x)=1/π * arctg((x-a)/γ) + 1/2. Математическое ожидание и дисперсия не существуют. |
| 47 Сходимость по вероятности | Последовательность случайных величин ξ_n сходится по вероятности к ξ (ξ_n →_P ξ), если ∀ε>0: lim_{n→∞} P(|ξ_n - ξ| ≥ ε)=0. |
| 48 Сходимость с вероятностью 1 (почти всюду) | ξ_n сходится к ξ почти всюду (ξ_n →_{п.в.} ξ), если P({ω: lim ξ_n(ω)=ξ(ω)})=1. |
| 49 Сходимость в среднем порядка k | ξ_n сходится к ξ в среднем порядка k>0 (ξ_n →_{L^k} ξ), если lim_{n→∞} E|ξ_n - ξ|^k=0. |
| 50 Сходимость по распределению | ξ_n сходится к ξ по распределению (ξ_n →_d ξ), если lim_{n→∞} F_{ξ_n}(x)=F_ξ(x) во всех точках непрерывности F_ξ. |
| 51 Слабая сходимость | Термин обычно синонимичен сходимости по распределению. |
| 52 Неравенство Маркова | Если ξ ≥ 0 и a>0, то P(ξ ≥ a) ≤ Eξ / a. |
| 53 Неравенство Чебышёва | Если Dξ существует, то для любого ε>0: P(|ξ - Eξ| ≥ ε) ≤ Dξ / ε^2. |
| 54 Закон больших чисел в форме Чебышёва | Пусть ξ_1,...,ξ_n — попарно независимые случайные величины с конечными дисперсиями, ограниченными одной константой: Dξ_i ≤ C. Тогда для любого ε>0: lim_{n→∞} P(|(1/n)Σ_{i=1}^n ξ_i - (1/n)Σ_{i=1}^n Eξ_i| < ε)=1. |
| 55 Закон больших чисел в форме Хинчина | Пусть ξ_i — независимые одинаково распределенные случайные величины с Eξ_i=m<∞. Тогда (1/n)Σ_{i=1}^n ξ_i →_P m при n→∞. |
| 56 Усиленный закон больших чисел в форме Колмогорова | Пусть ξ_i — независимые случайные величины с Eξ_i=0 и Σ_{i=1}^∞ (Dξ_i / i^2) < ∞. Тогда (1/n)Σ_{i=1}^n ξ_i →_{п.в.} 0. |
| 57 Характеристическая функция случайной величины | φ_ξ(t)=E[e^{itξ}], t∈R. |
| 58 Свойства характеристических функций | 1. φ(0)=1; 2. |φ(t)|≤1; 3. Равномерно непрерывна на R; 4. φ_{-ξ}(t)=φ_ξ(-t); 5. φ_{aξ+b}(t)=e^{itb}φ_ξ(at); 6. Если E|ξ|^n<∞, то φ(t) n раз непрерывно дифференцируема и φ^{(k)}(0)=i^k E[ξ^k]; 7. φ(t) — неотрицательно определенная; 8. Для независимых ξ_1,. |
| 59 Центральная предельная теорема | Пусть ξ_i — независимые одинаково распределенные случайные величины с Eξ_i=m и Dξ_i=σ^2 (0<σ^2<∞). Тогда для суммы S_n=ξ_1+...+ξ_n при n→∞: (S_n - n*m) / (σ√n) →_d η, где η∼N(0,1). Т.е. P((S_n - nm)/(σ√n) ≤ x) → Φ(x), где Φ(x) — стандартная нормальная фун |