13강 - 정규분포

MostlyFor·2023년 1월 9일
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확률론

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해당 내용은 아래 강좌를 정리한 내용입니다.
https://www.edwith.org/ai152

학습목표

균등분포의 보편성, 대칭성 등의 특성을 이해할 수 있다. 표준정규분포의 확률질량함수를 알고, 평균과 분산을 구할 수 있다.

핵심 키워드

  • 균등분포(Uniform Distribution)
  • 균등분포의 보편성, 대칭성, 선형변환
  • 독립
  • 정규분포(Normal Distribution), 표준정규분포(Standard Normal Distribution)

독립

P(X1=x1,X2=x2,...,Xn=xn)=P(X1=x1)P(X2=x2)...P(Xn=xn)P(X_1=x_1,X_2=x_2,...,X_n=x_n)\\=P(X_1=x_1)P(X_2=x_2)...P(X_n=x_n)

만약 독립이라면 다음 식이 성립함.

example for independece of r,v

X1,X2 ~ Bern(1/2) i,i,d

X3 = X1,과 X2가 같으면 1 아니면 0 인 확률변수

이것도 마찬가지로 pairwise 독립은 전체 독립이 될 수 없음.

X1과 X3는 독립, X2와 X3, X1과 X2도 마찬가지지만 X1과 X2를 아는 것이 X3에 대한 정보를 줘서 독립이라 할 수 없음.

정규분포 ( 또는 가우시안 분포)

중심극한정리 때문에 가우시안이 중요한데 이건 나중에 배움

간단히 하면 독립적이고 똑같은 확률변수를 많이 더하면 결과는 정규분포를 따른다는 것. 예를 들면, 동전 던지기가 있겠다.

표준정규분포 N(0,1) / 일반적으로 표준정규분포에선 확률변수를 Z로 사용.

PDF : 일반적으로 인수를 z라고 씀.

이때 c는 정규화 상수 넓이를 1로 맞춰주기 위한, 계산해보면 다음과 같이 나옴.

f(z)=c ez2/2=12π ez2/2f(z)dz=1=ez2/2dzf(z)=c\ e^{-z^2/2}= \frac{1}{\sqrt{2\pi}}\ e^{-z^2/2}\\ \int f(z)dz=1=\int e^{-z^2/2}dz

CDF : 표준정규분포의 CDF는 대문자 파이로 표현함.

Φ(z)=12π zet2/2dtΦ(z)=1Φ(z)\Phi(z)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}\ \int_{-\infin}^z e^{-t^2/2}dt \\ \Phi(-z)=1-\Phi(z)

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