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AI 人工智能之概率论基础(概念总结和复习)

时间:2023-04-11 20:03:55

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AI 人工智能之概率论基础(概念总结和复习)

样本空间:将随机试验E的所有可能结果组成的集合称为E的样本空间,记为S。 样本点:构成样本空间的元素,即E中的每个结果,称为样本点。

频数:事件A发生的次数 。

频率:频数/总数。

概率:当重复试验的次数n逐渐增大,频率值就会趋于某一稳定值,这个值就是概率。 概率的特点:1)非负性。2)规范性。3)可列可加性。

概率性质:1)P(空集)=0,2)有限可加性,3)加法公式:P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)

条件概率:A事件发生条件下B发生的概率P(B|A)=P(AB)/P(A)。乘法公式:P(AB)=P(B|A)P(A)。

全概率公式:

贝叶斯公式:

注:上述公式中事件 的个数可为可列个。

独立性检验:设 A、B是两事件,如果满足等式 P(AB)=P(A)P(B) 则称事件A、B相互独立,简称A、B独立。

随机变量:设随机试验的样本空间为S={e}。 X=X(e)是定义在样本空间S上的单值函数,称X=X(e)为随机变量。

三大离散型随机变量的分布:

1)(0-1)分布:E(X)=p, D(X )=p(1-p)

2)伯努利试验:设试验E只有两个可能结果,A和非A,则称E为伯努利试验。成功概率为p,则失败概率为q=1-p。均值:E(X)=p, 方差:D(X)=p(1-p)。概率质量函数为:P(x) =p^x(1-p)^(1-x), x=0,1。

3) 泊松分布:设随机变量 X 取值为0, 1, … ,分布律为 :称X服从参数为 λ 的泊松分布,记为X~P(λ)。

随机变量及概率分布:取值带有随机性的变量,严格地说是定义在样本空间上,取值于实数的函数称为随机变量,概率分布通常指分布函数或分布律。称为随机变量X的概率分布,成为分布律。

随机变量的分布函数:设X是一个随机变量,x是任意的实数,则函数 F(x)=P(X≤x) 为随机变量X的分布函数。分布函数是一个累计概率。分布函数的性质:

1) F(x) 是一个不减函数; 2) 0≤ F(x) ≤1; 3)P(a<X≤b) = F(b)-F(a); 4)右连续; 5)F() = 0, F() = 1

离散型随机变量的概率分布

连续性随机变量及其概率密度:连续性随机变量的分布函数等于其概率密度函数在负无穷到x的变上限广义积分。相反密度函数等与对应区间上分布函数的导数。概率密度函数 f(x) 的性质:

(1)f(x) ≥ 0; (2) 3)x为f(x)的连续点,则:

对任意一点a,始终有P(X=a)=0.

均匀分布:若连续型随机变量X具有概率密度为,则称X在区间(a,b)上服从均匀分布 X~U(a,b)。

指数分布:概率密度为,其中为常数。

正态分布:概率密度为,其中为常数。记为X~。特殊的当时,称X服从标准正态分布,即X~N(0,1)。

随机变量函数的概率分布

二维随机变量及其联合分布

定义 设(X,Y)是二维随机变量,对于任意实数x, y 的二元函数 F(X, Y)=P[X≤x, Y≤y]称为二维随机变量(X,Y)的分布函数或称为随机变量联合分布函数

由两个随机变量构成的随机向量(X,Y), 联合分布为F(x,y)=P(X≤x,Y≤y)。

二维离散型随机变量的分布

二维连续性随机变量的密度

数学期望

性质:

方差

标准差:

离散型:

连续型:

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