ch1样本空间与概率

概率模型

是对不确定现象的数学描述,建立概率模型,需要样本空间和概率律。

样本空间

一次试验所有可能的结果,结果唯一且互斥。
1.对于同一次试验来说,我们感兴趣的事件可能不同,比如说,抛掷硬币十次,可能我们关注总的正面向上的次数,也可能关注十次抛掷出现的正反面的序列。联系随机变量,赋予正面、反面一个数值表示,就可以把样本空间里的每个试验结果映射成为一个数值,用随机变量表示样本空间里的可能的事件。
2.在样本空间的基础上,利用概率律性质和一些假设,可以计算出事件发生概率。
一次试验:可能由多次分阶段试验组成,称作序贯模型。

概率律

确定任何实验结果(或是结果的集合)似然程度,或事件发生的概率(大量重复试验,事件发生频率)。
利用概率公理和对试验结果出现的假设,可以确定相应的概率律。
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条件概率

在给定信息下,对试验结果的一种推断:已知一次试验的样本空间和概率律,希望求解在给定事件发生下,某一个事件发生的概率。
给定事件发生:更改样本空间,在新的字样本空间下保持原有试验结果发生的占比。
条件概率的概率律符合概率公理(3条),即非负性、可加性、归一性。
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条件概率应用-- 乘法规则

对于序贯模型,利用条件概率,可计算概率律。
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对于序贯模型,关心的事件往往处于叶子结点,并且认为叶节点前的事件是后面事件发生的条件。将P(AUBUCUD…)认为A先发生,B再A的基础上发生,C在A和B的基础上再发生(次序关系)。
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借由序贯模型和条件概率的表达方式,推导出乘法规则。
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全概率定理与贝叶斯准则:

全概率定理

联想韦恩图,可得到第一步,结合乘法规则,可得到第二步(适合直接求解B的概率难,但是条件概率易于得知):
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全概率定理和乘法规则比较
有些问题,可以用乘法规则,也可以用全概率定理求解,但是乘法规则对应的序贯树形图较为繁琐,不如递归求解全概率定理来得快。

贝叶斯准则

全概率准则通常和贝叶斯准则在一起的,将P(A|B)与P(B|A)间的关系联系起来了!
A代表条件,B代表结果,结果发生可能是由多个原因导致,现在希望求得事件发生情况下,各个原因导致事件发生的概率。P(A|B)后验概率,P(A)先验概率。
推导利用条件概率:
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条件独立

已知信息发生并不会为当前时间概率的求解带来任何有用信息!
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
推广到条件概率(条件概率满足概率律),也有类似的独立性表达:
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条件独立应用

独立试验序列:一次试验由多个独立且相同的小试验组成
伯努利试验序列:小试验仅有两个可能结果
抛掷硬币n次,计算有k次正面向上的概率(伯努利试验序列)
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二项系数(组合数),二项概率:
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计数法

在求解离散概率律,以及应用全概率准则,都涉及到计数问题。

计数准则基于分阶段计数:

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n取k排列

n个元素中取k个元素的序列数:
看作k个阶段:这里需要注意序列数(获取的新序列元素之间有次序)
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n取k组合

n个元素中取k个元素的集合数:
组合数等于序列数除以k个元素的排列数
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分割

将整个集合分割为r个子集,每个子集元素个数分别是ni ,有多少种分法?相当于是r个阶段,基于计数准则
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summary:
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