Otanta ilman takaisinpanoa



Samankaltaiset tiedostot
(x, y) 2. heiton tulos y

Alkioiden x ja y muodostama järjestetty pari on jono (x, y), jossa x on ensimmäisenä ja y toisena jäsenenä.

dx=2&uilang=fi&lang=fi&lvv=2015

B. Siten A B, jos ja vain jos x A x

TODENNÄKÖISYYS JA TILASTOT MAA6 KERTAUS

Todennäköisyyslaskenta I, kesä 2017 Helsingin yliopisto/avoin Yliopisto Harjoitus 1, ratkaisuehdotukset

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku. Aiheet: Todennäköisyyslaskennan peruskäsitteet Todennäköisyyslaskennan peruslaskusäännöt Avainsanat:

HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Tilastollinen päättely II, kevät 2017 Harjoitus 1 Ratkaisuehdotuksia Tehtäväsarja I

031021P Tilastomatematiikka (5 op) Kurssi-info ja lukion kertausta

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

Alkioiden x ja y muodostama järjestetty pari on jono (x, y), jossa x on ensimmäisenä ja y toisena jäsenenä.

1. laskuharjoituskierros, vko 4, ratkaisut

ORMS2020 Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa Syksy Jatkossa ratkaisuehdotukset ovat tyypillisesti paljon lakonisempia.

MB5 YHTEENVETO. Todennäköisyyslaskenta

&idx=2&uilang=fi&lang=fi&lvv=2015

1. Kuinka monella tavalla joukon kaikki alkiot voidaan järjestää jonoksi? Tähän antaa vastauksen: tuloperiaate ja permutaatio

30A02000 Tilastotieteen perusteet

Luento KERTAUSTA Kaksiulotteinen jakauma Pisteparvi, Toyota Avensis -farmariautoja

Tuloperiaate. Oletetaan, että eräs valintaprosessi voidaan jakaa peräkkäisiin vaiheisiin, joita on k kappaletta

Approbatur 3, demo 1, ratkaisut A sanoo: Vähintään yksi meistä on retku. Tehtävänä on päätellä, mitä tyyppiä A ja B ovat.

Testejä suhdeasteikollisille muuttujille

Todennäköisyyslaskenta IIa, syyslokakuu 2019 / Hytönen 2. laskuharjoitus, ratkaisuehdotukset

Todennäköisyyslaskenta I. Ville Hyvönen

Tilastotieteen perusteet

Ratkaisu: a) Kahden joukon yhdisteseen poimitaan kaikki alkiot jotka ovat jommassakummassa joukossa (eikä mitään muuta).

806109P TILASTOTIETEEN PERUSMENETELMÄT I Hanna Heikkinen Esimerkkejä estimoinnista ja merkitsevyystestauksesta, syksy (1 α) = 99 1 α = 0.

9 Yhteenlaskusääntö ja komplementtitapahtuma

Johdatus matematiikkaan

Miten voidaan arvioida virheellisten komponenttien osuutta tuotannossa? Miten voidaan arvioida valmistajan kynttilöiden keskimääräistä palamisaikaa?

1. Osoita, että joukon X osajoukoille A ja B on voimassa toinen ns. de Morganin laki (A B) = A B.

1. Matkalla todennäköisyyteen

Todennäköisyyslaskenta I

811120P Diskreetit rakenteet

Johdatus tn-laskentaan perjantai

4.1. Olkoon X mielivaltainen positiivinen satunnaismuuttuja, jonka odotusarvo on

Todennäköisyyslaskenta - tehtävät

Miten perustella, että joukossa A = {a, b, c} on yhtä monta alkiota kuin joukossa B = {d, e, f }?

Vastaus 1. Lasketaan joukkojen alkiot, ja todetaan, että niitä on 3 molemmissa.

Kurssilla esitetään lyhyt katsaus niihin todennäköisyyden ja satunnaisprosessien peruskäsitteisiin ja -ominaisuuksiin, joita tarvitaan digitaalisten

OTATKO RISKIN? peli. Heitä noppaa 3 kertaa. Tavoitteena on saada

Luottamusvälit. Normaalijakauma johnkin kohtaan

MS-A0501 Todennäköisyyslaskennan ja tilastotieteen peruskurssi Esimerkkikokoelma 1

Johdatus matematiikkaan

Kuvaus eli funktio f joukolta X joukkoon Y tarkoittaa havainnollisesti vastaavuutta, joka liittää joukon X jokaiseen alkioon joukon Y tietyn alkion.

Lause 5. (s. 50). Olkoot A ja B joukkoja. Tällöin seuraavat ehdot ovat

Kuvaus eli funktio f joukolta X joukkoon Y tarkoittaa havainnollisesti vastaavuutta, joka liittää joukon X jokaiseen alkioon joukon Y tietyn alkion.

A = B. jos ja vain jos. x A x B

Todennäköisyyslaskenta

Tilaston esittäminen frekvenssitaulukossa ja graafisesti. Keskiluvut luokittelemattomalle ja luokitellulle aineistolle: moodi, mediaani, keskiarvo.

D ( ) E( ) E( ) 2.917

Todennäköisyyden ominaisuuksia

Äärellisten mallien teoria

(a) Kyllä. Jokainen lähtöjoukon alkio kuvautuu täsmälleen yhteen maalijoukon alkioon.

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

Todennäköisyys (englanniksi probability)

Insinöörimatematiikka A

4.3. Matemaattinen induktio

Varma tapahtuma, Yhdiste, Yhdistetty tapahtuma, Yhteenlaskusääntö

Joukot. Georg Cantor ( )

Lineaariavaruudet. Span. Sisätulo. Normi. Matriisinormit. Matriisinormit. aiheita. Aiheet. Reaalinen lineaariavaruus. Span. Sisätulo.

&idx=2&uilang=fi&lang=fi&lvv=2015

Väliestimointi (jatkoa) Heliövaara 1

1. Matkalla todennäköisyyteen (kertausta TN I)

Johdatus matemaattiseen päättelyyn

67-x x 42-x. Matematiikan johdantokurssi, syksy 2016 Harjoitus 3, ratkaisuista

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku A

8.1. Tuloperiaate. Antti (miettien):

Luku 1. Johdanto. 1.1 Todennäköisyys ja tilastotiede. 1.2 Havaitut frekvenssit ja empiiriset jakaumat

Ilkka Mellin Todennäköisyyslaskenta. Osa 3: Todennäköisyysjakaumia. Diskreettejä jakaumia. TKK (c) Ilkka Mellin (2007) 1

4. laskuharjoituskierros, vko 7, ratkaisut

Juuri 10 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Tilastollinen testaus. Vilkkumaa / Kuusinen 1

ABHELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

4.0.2 Kuinka hyvä ennuste on?

811120P Diskreetit rakenteet

Epädeterministisen Turingin koneen N laskentaa syötteellä x on usein hyödyllistä ajatella laskentapuuna

1 2 x2 + 1 dx. (2p) x + 2dx. Kummankin integraalin laskeminen oikein (vastaukset 12 ja 20 ) antaa erikseen (2p) (integraalifunktiot

ikä (vuosia) on jo muuttanut 7 % 46 % 87 % 96 % 98 % 100 %

Tilastotieteen perusteet

5/11 6/11 Vaihe 1. 6/10 4/10 6/10 4/10 Vaihe 2. 5/11 6/11 4/11 7/11 6/11 5/11 5/11 6/11 Vaihe 3

Osa 1: Todennäköisyys ja sen laskusäännöt. Todennäköisyyden peruslaskusäännöt

Symbioosi 2 VASTAUKSET. b. Millaisia sukusoluja vanhemmat tuottavat (4 erilaista)? Vastaus: VL, vl, Vl, vl

Johdatus diskreettiin matematiikkaan Harjoitus 1,

Vapaus. Määritelmä. Vektorijono ( v 1, v 2,..., v k ) on vapaa eli lineaarisesti riippumaton, jos seuraava ehto pätee:

2017 = = = = = = 26 1

a b c d

Tommi Sottinen,

Valitaan testisuure, jonka jakauma tunnetaan H 0 :n ollessa tosi.

Johdatus tilastotieteeseen Testit suhdeasteikollisille muuttujille. TKK (c) Ilkka Mellin (2005) 1

Kertausta: avaruuden R n vektoreiden pistetulo

Todennäköisyyslaskenta I

ORMS2020 Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa Syksy 2010 Harjoitus Mitkä todennäköisyystulkinnat sopivat seuraaviin väitteisiin?

Selvästi. F (a) F (y) < r x d aina, kun a y < δ. Kolmioepäyhtälön nojalla x F (y) x F (a) + F (a) F (y) < d + r x d = r x

Luottamisvälin avulla voidaan arvioida populaation tuntematonta parametria.

(b) Tarkista integroimalla, että kyseessä on todella tiheysfunktio.

Johdatus diskreettiin matematiikkaan Harjoitus 2, Osoita että A on hyvin määritelty. Tee tämä osoittamalla

c) A = pariton, B = ainakin 4. Nyt = silmäluku on5 Koska esim. P( P(A) P(B) =, eivät tapahtumat A ja B ole riippumattomia.

Vapaus. Määritelmä. jos c 1 v 1 + c 2 v c k v k = 0 joillakin c 1,..., c k R, niin c 1 = 0, c 2 = 0,..., c k = 0.

Todennäköisyyslaskenta

MTTTP5, luento Kahden jakauman sijainnin vertailu (jatkoa) Tutkimustilanteita y = neliöhinta x = sijainti (2 aluetta)

Transkriptio:

Otanta ilman takaisinpanoa Populaatio, jossa N alkiota (palloa, ihmistä tms.), kahdenlaisia ( valkoinen, musta ) Poimitaan umpimähkään (= symmetrisesti) n-osajoukko eli otos Merkitään tapahtuma A k = otoksessa on k valkoista palloa Tapahtumaan A k sisältyy monta alkeistapausta (mitkä valkoiset, mitkä mustat pallot otoksessa) N=10 palloa yhteensä K=7 valkoista N-K=3 mustaa { } otos n=4 palloa Montako valkoista? P( A k ) k valkoista valitaan K:sta 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 1 Suotuisat alkeistapaukset n-k mustaa valitaan N-K:sta K N K k n k N n Kaikki alkeistapaukset = erilaiset n-otokset

Otanta ilman takaisinpanoa N=10 palloa yhteensä K=7 valkoista N-K=3 mustaa 7 3 2 2 213 P( A 2 ) 10 210 4 0,3 { } otos n=4 palloa Samalla kaavalla P( 0 valkoista ) = 0 P( 1 valkoinen ) 0,033 P( 2 valkoista ) = 0,300 P( 3 valkoista ) = 0,500 P( 4 valkoista ) 0,167 (miksi?) 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 2

Otanta takaisinpanolla Populaatio kuten edellä. Poimitaan umpimähkään yksi pallo, pannaan takaisin, otetaan umpimähkään toinen pallo jne. Ei välttämättä konkreettista takaisinpanoa, olennaista on että poimitaan joka kerta uudestaan samasta populaatiosta (esim. puhelinluettelosta ihmisiä) Sama pallo voi tulla otokseen monta kertaa! Osajoukko ei mielekäs malli otokselle. Ajatellaan otos järjestetyksi n-jonoksi jossa sama alkio saa esiintyä monta kertaa. Montako valkoista palloa otoksessa? N=10 palloa yhteensä K=7 valkoista N-K=3 mustaa ( ),,, P( A k ) Suotuisat alkeistapaukset k:n valkoisen sijainti n- jonossa n k k valkoista valitaan K:sta K k n-k mustaa valitaan N-K:sta ( N K) n N nk Kaikki alkeistapaukset = erilaiset n-jonot. Joka kerta samat N vaihtoehtoa! 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 3

Otanta takaisinpanolla N=10 palloa yhteensä K=7 valkoista N-K=3 mustaa (,,, ) 2 valkoisen sijainti 4- jonossa Suotuisat alkeistapaukset 2 valkoista valitaan 7:stä 2 4 7 3 P( A ) 4 2 10 2 2 Kaikki alkeistapaukset = erilaiset 4-jonot. Joka kerta samat 10 vaihtoehtoa! 2 mustaa valitaan 3:sta 0,265 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 4

Yleensä eri todennäköisyys 7 valkoista ja 3 mustaa, otos n=4 k P( k valkoista ) ilman takaisinpanoa P( k valkoista ) takaisinpanolla 0 0,000 0,008 (miksi > 0?) 1 0,033 0,076 2 0,300 0,265 3 0,500 0,412 4 0,167 0,240 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 5

Esimerkki: Hyvin suuri populaatio N = 5 000 000 (suomalaiset) K = 500 000 (helsinkiläiset) n = 3 (otoskoko) n << K ja n << N-K Millä tn:llä otokseen osuu tasan yksi helsinkiläinen? Ilman takaisinpanoa 500 000 4500 000 1 2 P( A 1 ) 0,243 000 094 5000 000 3 Takaisinpanolla P 1 3 500000 4500000 A ) 1 5000000 2 ( 1 3 0,243000 000 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 6

Ehdollinen todennäköisyys Määritelmä. Jos A ja B ovat tapahtumia, niin A:n todennäköisyys ehdolla B on P(A B) = P(A B) / P(B). Tulkinta. P(A B) on väitteen A todennäköisyys siinä tapauksessa, että tiedämme väitteen B olevan tosi. B:n tietäminen todeksi voi kasvattaa tai pienentää A:n todennäköisyyttä. Esimerkki. P(pakkasta on joulukuu) > P(pakkasta). 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 7

Kertolaskukaava eli ketjusääntö suoraan määritelmästä P(A B) = P(A B) / P(B) P(B) P(A B) = P(A B) P(B) Tulkinta. Tapahtuman A B osuus kaikista alkeistapauksista, P(A B), saadaan laskemalla ensin B:n osuus kaikista, P(B) ja laskemalla siitä A:n osuus P(A B) 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 8

Ehdollinen tn populaatiossa Perusjoukko (# = 1000000) Populaatiossa 1 milj. ihmistä. Miehiä ja naisia kumpiakin 500 000 kpl (osuus = 0,5). 450 000 miehiä 50 000 5 000 värisokeita naisia 495 000 Umpimähkään poimittaessa P(mies) = 0,5 P(värisokea mies) = 0,1 P(värisokea nainen) = 0,01 Ketjusääntö: P(värisokea mies) = 0,5 0,1 = 0,05 P(värisokea nainen) = 0,5 0,01 = 0,005 Yhteenlaskusääntö: P(värisokea) = 0,05 + 0,005 = 0,055 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 9

Ehdollinen tn = perusjoukon rajoittaminen 450 000 miehiä Osapopulaatiota miehet voidaan ajatella uutena perusjoukkona (# = 500 000). 50 000 värisokeita miehiä Tässä osapopulaatiossa värisokeita on 50 000 (osuus = 0,01). Osuus on eri kuin alkuperäisessä populaatiossa (0,055). 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 10

Ketjusääntö toiseen suuntaan Tarkastellaankin osapopulaatiota värisokeat (# = 55 000). Tässä osapopulaatiossa miehiä on 50 000 (osuus 0,91). miehiä 50 000 naisia 5 000 Osuus on eri kuin alkuperäisessä populaatiossa (0,5). värisokeita Ketjusääntö: P(mies värisokea) = P(mies värisokea) / P(värisokea) = 0,05 / 0,055 0,91. 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 11

Ketjusääntö molempiin suuntiin Ketjusääntö tosiaan toimii molempiin suuntiin. P(A B) = P(B) P(A B) = P(B A) = P(A) P(B A) Esim. P(mies värisokea) = P(mies) P(värisokea mies) = P(värisokea) P(mies värisokea) Huom. kuitenkin P(värisokea mies) P(mies värisokea)!!! 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 12

Ehdollinen tn monivaiheisessa valinnassa Herra K valitsee taas autoa. Ensin hän valitsee merkin noppaa heittämällä: P(Audi) = 2/3, P(Skoda) = 1/3 Sitten hän valitsee värin siten, että todennäköisyys riippuu merkin valinnasta 1/2 P(musta Audi) = 1/2 2/3 Audi 1/2 P(valkoinen Audi) = 1/2 P(punainen Skoda) = 1/4 1/4 Skoda P(valkoinen Skoda) = 3/4 1/3 Ketjusäännöstä: P(valkoinen Audi) = 1/3 jne. Yhteenlaskusta: P(valkoinen) = 1/3 + 1/4 = 3/4 3/4 musta valkoinen punainen valkoinen 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 13

Lause 1.7.3 Jos P on todennäköisyys perusjoukossa, niin ehdollinen todennäköisyys P( B) on todennäköisyys perusjoukossa B. Ts. se toteuttaa todennäköisyyden aksioomat (TN1) P(A B) 0 kaikilla A (ei-negatiivisuus) (TN2) P(B B) = 1 (TN3) täysadditiivisuus Todistus: (taululla; näytetään (iii):sta vain kahden joukon tapaus yksinkertaisuuden vuoksi) 26.1.2012 Johdatus todennäköisyyteen, luento 5 14