ch 3. elements of porbability

원준식·2022년 9월 18일

링크텍스트

위 강의를 듣고 정리하는 글입니다.


3.2 sample space and events

sample space: the set of all possible outcomes

event: a subset of sample space

E∩F를 EF라 표시

if EF=EF=∅ → mutually exclusive(disjoint)




3.4 axioms of probability

E: Event

S: Sample space

  1. 0P(E)10 ≤ P(E) ≤ 1
  2. P(S)=1P(S)=1
  3. mutually exclusive events E1,E2,,EnE_1, E_2, …, E_n에 대해 event들의 합집합의 확률은 P(E1)+P(E2)++P(En)P(E_1)+P(E_2) + … + P(E_n)와 같다.




3.6 conditional probability

P(EF)=P(EF)P(F)P(E|F)=\frac{P(EF)}{P(F)}

P(EF)P(E|F)의 notation: probability of E given F




3.7 Bayes’ formula

E=EFEFcE=EF∪EF^c

EFEFEFcEF^c는 mutually exclusive하기 때문에

P(E)=P(EF)+P(EFc)=P(EF)P(F)+P(EFc)P(Fc)P(E)=P(EF)+P(EF^c) = P(E|F)P(F) + P(E|F^c)P(F^c)

이걸 왜 하니?

P(E)P(E)를 직접 구하는 것보다 조건을 걸어주고 P(EF)P(E|F)P(EFc)P(E|F^c)를 구해준 뒤 가중치(P(F)P(F)1P(F)1-P(F))를 곱해주는 것이 더 쉬울 수 있음

예시)

바구니 1 - 빨간 공 1개, 노란 공 1개

바구니 2 - 빨간 공 1개, 노란 공 2개

눈을 감고 공을 하나 꺼낼 때 빨간 공일 확률은? → 바구니도 랜덤, 공도 랜덤이기 때문에 바구니에 조건을 주고 구하면 더 편하겠지

P(빨간공)=P(빨간공바구니1)P(바구니1)+P(빨간공바구니2)P(바구니2)P(빨간 공)= P(빨간공|바구니 1)P(바구니 1) + P(빨간 공|바구니 2)P(바구니 2)


F1,F2,,FnF_1, F_2, …, F_n가 서로 겹치지 않고(mutually exclusive) SS를 다 덮는다면(exhaustive)

임의의 event EE는 아래 식을 만족한다.

E=i=1nEFiE=∪^n_{i=1}EF_i

P(E)=Σi=1nP(EFi)=Σi=1nP(EFi)P(Fi)P(E)=Σ^n_{i=1}P(EF_i)=Σ^n_{i=1}P(E|F_i)P(F_i)

condition 바꿔보기

P(FjE)P(F_j|E)는?

P(FjE)=P(EFj)P(Fj)Σi=1nP(EFi)P(Fi)P(F_j|E) = \frac{P(E|F_j)P(F_j)}{Σ^n_{i=1}P(E|F_i)P(F_i)}

위 식을 Bayes’ formula라고 함




3.8 independent events

P(EF)=P(E)P(F)   or   P(EF)=P(E)P(EF)=P(E)P(F) \ \ \ or \ \ \ P(E|F)=P(E)

위 조건을 만족한다면 independent

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