független és azonos eloszlású valószínűségi változók

Kiejtés

  • IPA: [ ˈfyɡːɛtlɛneːʃ ˈɒzonoʃ ˈɛloslaːʃuː ˈvɒloːsiːnyːʃeːɡi ˈvaːltozoːk]

Főnév

független és azonos eloszlású valószínűségi változók

  1. (matematika, valószínűségszámítás) A független, egyenlő eloszlású valószínűségi változók (iid, azaz independent and identically distributed random variables) olyan valószínűségi változók, amelyek fontos szerepet játszanak a valószínűségszámításban és a statisztikában. A következő jellemzők tartoznak hozzájuk:
Definíció

1. Függetlenség: Két vagy több valószínűségi változó független, ha az egyik esemény bekövetkezése nem befolyásolja a másik esemény bekövetkezésének valószínűségét. Matematikailag:   bármely   és   esetén.

2. Egyenlő Eloszlás: Két vagy több valószínűségi változó egyenlő eloszlású, ha azonos eloszlásfüggvényük van. Ez azt jelenti, hogy mindegyik valószínűségi változó ugyanazokat a valószínűségeket osztja meg a lehetséges kimenetekhez. Matematikailag:   ahol   a   valószínűségi változó eloszlásfüggvénye.

Jellemzők

1. Közös Várható Érték: Ha   iid valószínűségi változók, akkor a várható értékük:  

2. Közös Szórás: A szórásuk is azonos, tehát:  

3. Központi Határeloszlás Tétel: A központi határeloszlás tétele kimondja, hogy ha   független és azonos eloszlású valószínűségi változók, akkor a mintaátlag:   eloszlása közel normális eloszlást követ, ha   elég nagy, függetlenül attól, hogy az   változók milyen eloszlást követnek.

Alkalmazások

- Statikus Mintavétel: Az iid valószínűségi változók alapvető feltételezés a statisztikai mintavételi módszerekben, lehetővé téve a minták és a populációk közötti kapcsolatok vizsgálatát.

- Gépi Tanulás: Az algoritmusok tanításánál és az adatok feldolgozásánál gyakran alkalmazzák az iid feltételezést a modellek teljesítményének javítása érdekében.

Példa

Tegyük fel, hogy dobunk egy tökéletes kockát. Az egyes dobások függetlenek egymástól, és mivel a kocka minden oldalának azonos valószínűsége van, a dobások egyenlő eloszlásúak. Így a kockadobás kimeneteleivel kapcsolatos valószínűségi változók iid-ek.

Összegzés

A független, egyenlő eloszlású valószínűségi változók alapvető szerepet játszanak a statisztika és a valószínűségszámítás területén, és a valószínűségi modellek megbízhatóságának kulcsfontosságú elemei.