Sannolikhetsteori. Måns Thulin. Uppsala universitet Statistik för ingenjörer 23/ /14

Relevanta dokument
Matematisk statistik - Slumpens matematik

Grundläggande matematisk statistik

Matematisk statistik 9 hp för I, Pi, C, D och fysiker Föreläsning 1: Introduktion och Sannolikhet

Matematisk statistik 9hp för: C,D,I, Pi

Föreläsning 1, Matematisk statistik Π + E

Föreläsning 1, Matematisk statistik för M

Statistik. Det finns tre sorters lögner: lögn, förbannad lögn och statistik

Kap 2: Några grundläggande begrepp

Matematisk Statistik och Disktret Matematik, MVE051/MSG810, VT19

Kolmogorovs Axiomsystem Kolmogorovs Axiomsystem Varje händelse A tilldelas ett tal : slh att A inträar Sannolikheten måste uppfylla vissa krav: Kolmog

Utfall, Utfallsrummet, Händelse. Sannolikhet och statistik. Utfall, Utfallsrummet, Händelse. Utfall, Utfallsrummet, Händelse

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Sannolikhetslära. 1 Enkel sannolikhet. Grunder i matematik och logik (2015) 1.1 Sannolikhet och relativ frekvens. Marco Kuhlmann

TAMS79: Föreläsning 1 Grundläggande begrepp

SF1901: Sannolikhetslära och statistik Föreläsning 2. Betingad sannolikhet & Oberoende

Diskreta slumpvariabler

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH STATISTIK GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, BETINGAD SANNOLIKHETER, OBEROENDE. Tatjana Pavlenko.

Föreläsning 2. Kapitel 3, sid Sannolikhetsteori

Statistikens grunder HT, dagtid Statistiska institutionen

3 Grundläggande sannolikhetsteori

händelsen som alltid inträffar. Den tomma mängden representerar händelsen som aldrig inträffar.

Kombinatorik och sannolikhetslära

TMS136. Föreläsning 2

Mer om slumpvariabler

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, STATISTIK BETINGADE SANNOLIKHETER, OBEROENDE. Tatjana Pavlenko.

Problemlösning. Måns Thulin. Uppsala universitet Statistik för ingenjörer 30/ /16

TMS136. Föreläsning 1

1 Föreläsning I, Vecka I: 5/11-11/11 MatStat: Kap 1, avsnitt , 2.5

F2 SANNOLIKHETSLÄRA (NCT )

Matematisk statistik för D, I, Π och Fysiker. Matematisk statistik slumpens matematik. Tillämpningar för matematisk statistik.

Föreläsning 1. Grundläggande begrepp

Summor av slumpvariabler

Sannolikhetsbegreppet

SF1920/SF1921 Sannolikhetsteori och statistik 6,0 hp Föreläsning 1 Mängdlära Grundläggande sannolikhetsteori Kombinatorik Deskriptiv statistik

Statistik 1 för biologer, logopeder och psykologer

SF1901: Sannolikhetslära och statistik Föreläsning 2. Betingad sannolikhet & Oberoende

Exempel: Väljarbarometern. Föreläsning 1: Introduktion. Om Väljarbarometern. Statistikens uppgift

Finansiell Statistik (GN, 7,5 hp,, HT 2008) Föreläsning 1

4.1 Grundläggande sannolikhetslära

SF1901: Sannolikhetslära och statistik Föreläsning 2. Betingad sannolikhet & Oberoende

Institutionen för lingvistik och filologi VT 2014 (Marco Kuhlmann 2013, tillägg och redaktion Mats Dahllöf 2014).

TMS136. Föreläsning 1

FMS012/MASB03: Matematisk statistik 9.0 hp för F+fysiker Föreläsning 1: Sannolikhet

F2 Introduktion. Sannolikheter Standardavvikelse Normalapproximation Sammanfattning Minitab. F2 Introduktion

Föreläsning 1: Introduktion

S0007M Statistik2: Slumpmodeller och inferens. Inge Söderkvist

Grundläggande matematisk statistik

Föreläsning 1: Introduktion

FÖRELÄSNING 3:

1 Föreläsning I, Mängdlära och elementär sannolikhetsteori,

Finansiell statistik, vt-05. Sannolikhetslära. Mängder En mängd är en samling element (objekt) 1, 2,, F2 Sannolikhetsteori. koppling till verkligheten

Reliability analysis in engineering applications

Matematisk statistik fo r B, K, N, BME och Kemister. Matematisk statistik slumpens matematik. Beskriva Data Florence Nightingale.

Föreläsningsmanus i matematisk statistik för lantmätare, vecka 2 HT07

Sannolikhetslära. 1 Grundläggande begrepp. 2 Likformiga sannolikhetsfördelningar. Marco Kuhlmann

TMS136. Föreläsning 2

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH STATISTIK GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, KORT OM BESKRIVANDE STATISTIK. Tatjana Pavlenko.

Föreläsning 1: Introduktion

BIOSTATISTISK GRUNDKURS, MASB11, VT-16, VT2 ÖVNING 1, OCH ÖVNING 2, SAMT INFÖR ÖVNING 3

Matematisk statistik for B, K, N, BME och Kemister. Matematisk statistik slumpens matematik. Beskriva Data Florence Nightingale. Forel.

Summor av slumpvariabler

Mer om konfidensintervall + repetition

Föreläsning 1. Repetition av sannolikhetsteori. Patrik Zetterberg. 6 december 2012

SF1901 Sannolikhetsteori och statistik I

Föreläsning 1: Tal, mängder och slutledningar

Introduktion till statistik för ingenjörer

STOKASTIK Sannolikhetsteori och statistikteori med tillämpningar

Introduktion till sannolikhetslära. Människor talar om sannolikheter :

SF1901: Övningshäfte

Betingad sannolikhet och oberoende händelser

Tentamentsskrivning: Matematisk Statistik med Metoder MVE490 1

Statistisk slutledning (statistisk inferens): Sannolikhetslära: GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSLÄRA. Med utgångspunkt från ett stickprov

Föreläsning G70, 732G01 Statistik A

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

F8 Skattningar. Måns Thulin. Uppsala universitet Statistik för ingenjörer 14/ /17

STA101, Statistik och kvantitativa undersökningar, A 15 p Vårterminen 2017

Matematisk statistik

SF1922/SF1923: SANNOLIKHETSTEORI OCH DISKRETA STOKASTISKA VARIABLER STATISTIK. Tatjana Pavlenko. 23 mars, 2018

Kapitel 4 Sannolikhetsfördelningar Sid Föreläsningsunderlagen är baserade på underlag skrivna av Karl Wahlin

Om sannolikhet. Bengt Ringnér. August 27, Detta är introduktionsmaterial till kursen i matematisk statistik för lantmätarprogrammet

Slumpvariabler och sannolikhetsfördelningar

STA101, Statistik och kvantitativa undersökningar, A 15 p Vårterminen 2017

Diskussionsproblem för Statistik för ingenjörer

Föreläsning G70 Statistik A

Sannolikhetslära till pdf.notebook. May 04, Sannolikhetslära.

SF1911: Statistik för bioteknik

F9 Konfidensintervall

SF1914/SF1916: SANNOLIKHETSTEORI OCH GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, STATISTIK KORT OM BESKRIVANDE STATISTIK. Tatjana Pavlenko.

Valfritt läromedel för kurs Matematik B Exempel: Räkna med Vux B, Gleerups förlag. Tag kontakt med examinator om du har frågor

Kurs: HF1012, Matematisk statistik Lärare: Armin Halilovic Datum: Tisdag 12 april 2016 Skrivtid: 8:15-10:00

Jörgen Säve-Söderbergh

4.2.1 Binomialfördelning

Föreläsning 5. Funktioner av slumpvariabler. Ett centralt resultat.

Fö relä sning 1, Kö system vä ren 2014

Sannolikhetslära. 19 februari Vad är sannolikheten att vinna om jag köper en lott?

Mängder. 1 Mängder. Grunder i matematik och logik (2015) 1.1 Grundläggande begrepp. 1.2 Beskrivningar av mängder. Marco Kuhlmann

Föreläsning 2, Matematisk statistik för M

Slumpförsök för åk 1-3

Statistiska metoder för säkerhetsanalys

Transkript:

1/14 Sannolikhetsteori Måns Thulin Uppsala universitet thulin@math.uu.se Statistik för ingenjörer 23/1 2013

2/14 Dagens föreläsning Relativa frekvenser Matematik för händelser Definition av sannolikhet Räkneregler för sannolikheter Betingade sannolikheter Oberoende händelser

Händelser och sannolikheter P(A) Låt A vara en händelse. Sannolikheten för A skrivs då P(A). Händelser kan vara nästan vad som helst! Några exempel: 1. Slå en sexa med en tärning. 2. Få minst ett par när man drar fem kort ur en kortlek. 3. Man överlever en omgång rysk roulette. 4. En digital signal tas emot på rätt sätt. 5. En gruvborr lyckas borra minst 110 m. 6. Under januari månad sker inga driftstopp i en viss fabrik. 7. En stålbalk håller för en viss belastning. 8. Det blir billigare att köpa ett dyrt kretskort direkt. 9. 75 parkeringsplatser räcker till 100 hushålls bilar. 10. Det regnar mer än 350 mm i Brisbane i december. 11. Danmark invaderar Skåne nästa år. 1-3 kan vi räkna på med förhållandevis enkel matematik. För att studera 4-10 behöver vi införa slumpvariabler. 11 ligger utanför kursens ram. 3/14

Varför sannolikheter? I många situationer vill man veta hur stor sannolikheten eller risken för en viss händelse är. Men sannolikheter är också användbara för att beskriva hur (o)säkra vi är på något. Exempel: Hur långt är det till Malmö? Statistiska metoder grundade i sannolikhetsteori låter oss göra uttalanden där vi verkligen kan säga att vi är 95 % säkra! 4/14

5/14 Tärningsslag A. Vad är sannolikheten att slå en sexa med en vanlig balanserad sexsidig tärning? B. Sannolikheten att inte slå en sexa? C. Sannolikheten att slå minst fem? D. Sannolikheten att slå jämnt? E. Sannolikheten att slå antingen minst fem eller jämnt?

6/14 Frekvenskvoter Vad menar vi med att sannolikheten att slå en sexa är 1 6? Låt A beteckna händelsen slå en sexa med tärningen. Vi utför försöket kasta en tärning n gånger och räknar antalet gånger f som A inträffar. f n kallas den relativa frekvensen för A. Se datorsimulering! Vi tänker på sannolikheten P(A) som: P(A) = relativ frekvens för A efter oändligt många försök.

7/14 Den klassiska sannolikhetsdefinitionen Antag att ett försök har m möjliga utfall, som alla är lika sannolika. Antag vidare att av dessa utfall så är g gynsamma på så sätt att de innebär att A inträffar. Den klassiska sannolikhetsdefinitionen: Då är P(A) = g m. Vi använde den klassiska sannolikhetsdefinitionen när vi räknade ut de olika sannolikheterna för tärningskastet nyss! Den klassiska sannolikhetsdefinitionen är mycket användbar för enklare problem, men går tyvärr ofta inte att använda för mer komplicerade tillämpningar. Se exempel på tavlan!

Mängder och händelser För att få fram användbara formler för sannolikheter så behöver vi införa lite notation, hämtad från mängdläran. Låt A och B vara två händelser. A B = unionen av A och B =A och/eller B. A B = snittet av A och B = A och B = de delar av A och B som är gemensamma. A = komplementet till A = allt utom A. Om A och B inte kan inträffa samtidigt så säger vi att händelserna är oförenliga. Matematiskt skriver vi A B = där utläses som tomma mängden, vilket betyder att händelserna A och B inte har några gemensamma beståndsdelar. En händelse som alltid inträffar kallas säker och en händelse som aldrig inträffar kallas omöjlig. Vi tittar på ett exempel och illustrerar uttrycken med Venndiagram på tavlan. 8/14

9/14 Egenskaper hos sannolikheter Vi är nu nästan redo att konstruera räkneregler för sannolikheter. Men först måste vi bestämma några grundläggande regler för hur sannolikheter fungerar. Se tavlan! De här grundläggande reglerna brukar kallas för Kolmogorovs axiom. Utifrån de tre axiomen kan vi härleda nyttiga räkneregler för sannolikheter: P(A B) = P(A) + P(B) P(A B). P(A ) = 1 P(A). P(A B ) = 1 P(A B) Se exempel på tavlan!

Betingade sannolikheter En produkt tillverkas vid två olika fabriker. Utifrån vissa kvalitetskrav så klassas de tillverkade produkterna som dugliga eller defekta. Under en dag tillverkar fabrikerna produkter enligt följande tabell: Duglig Defekt Totalt Fabrik 1 150 5 155 Fabrik 2 200 10 210 Totalt 350 15 365 Antag att man väljer en produkt på måfå bland de 365 tillverkade produkterna. (a) Vad är sannolikheten att man väljer en produkt från fabrik 1? (b) Om man väljer en produkt från fabrik 1, vad är då sannolikheten att man väljer en defekt produkt? (c) Vad är sannolikheten att man väljer en defekt produkt från fabrik 1? 10/14

11/14 Betingade sannolikheter Den betingade sannolikheten P(A B) definieras som P(A B) = P(A B). P(B) P(A B) utläses sannolikheten för (händelsen) A givet (händelsen) B. I vårt exempel var A= välja defekt produkt och B= välja produkt från fabrik 1. Vi kan skriva om formeln ovan som P(A B) = P(B) P(A B). För tre händelser A, B och C får man på samma sätt P(A B C) = P(C) P(B C) P(A B C). Se exempel på tavlan!

12/14 Oberoende händelser I många fall påverkar inte information om en händelse A sannolikheten för en händelse B. Antag att vi har slagit en vanlig tärning. Sannolikheten är 1/6 att vi slog en sexa. Om vi får veta att vi slog minst fyra så är sannolikheten att vi slog en sexa 1/3 istället för 1/6. Men om vi istället får veta att det regnar i Peru så är sannolikheten fortfarande 1/6 att vi slog en sexa. Händelserna det regnar i Peru och vi har slagit en sexa är oberoende. Matematiskt säger vi att händelserna A och B är oberoende om P(A B) = P(A). För oberoende händelser gäller det att P(A B) = P(A) P(B). Se exempel på tavlan!

13/14 Regler för sannolikheter Sammanfattningsvis har vi att om A och B är händelser så gäller det att 0 P(A) 1. Om det finns m möjliga utfall som alla är lika sannolika och om g av dessa innebär att A inträffar så är P(A) = g/m. P(A ) = 1 P(A). P(A B) = P(A) + P(B) P(A B). P(A B ) = 1 P(A B). P(A B) = P(A B) P(B). P(A B) = P(B) P(A B). Om A och B är oberoende så är P(A B) = P(A) P(B).

14/14 Slumpvariabler För att räkna ut mer komplicerade sannolikheter så måste man nästan alltid använda sig av slumpvariabler. Låt X vara antalet driftstopp på ett pappersbruk under en dag. Då är X en (diskret) slumpvariabel. Låt Y vara antalet meter som en gruvborr lyckas borra. Då är Y en (kontinuerlig) slumpvariabel. Vi kommer att studera slumpvariabler på datorövningen och under de kommande föreläsningarna.