valószínűséggeneráló függvény

Kiejtés

  • IPA: [ ˈvɒloːsiːnyːʃeːɡːɛnɛraːloːfyɡveːɲ]

Főnév

valószínűséggeneráló függvény

  1. (matematika, valószínűségszámítás) A valószínűséggeneráló függvény a valószínűségszámításban a diszkrét valószínűségi változók eloszlásait jellemző függvény. Minden természetes számokat értékként felvevő eloszláshoz hozzárendelhető valószínűséggeneráló függvény, és minden valószínűséggeneráló függvényhez egyértelműen tartozik természetes számokat értékül adó eloszlás.

A hozzárendelés alapján a valószínűséggeneráló függvény segítségével lehet következtetni a valószínűségi változó tulajdonságaira. A valószínűségi változókon végzett műveleteknek megfelelnek a valószínűséggeneráló függvényeken végzett műveletek. Így kapcsolatban állnak a valószínűséggeneráló függvény deriváltjai és az eloszlás várható értéke, szórásnégyzete és további momentumai. A független változók összeadása az eloszlások konvolúciójának és a valószínűséggeneráló függvények szorzásának. A fontos műveletek egyszerűsítése lehetővé teszi olyan bonyolult sztochasztikus objektumok vizsgálatát, mint a Galton-Watson-folyamat.

Definíció

A valószínűséggeneráló függvény kétféleképpen is definiálható, ezek azonban ekvivalensek. Az egyik a valószínűségeloszláson, a másik a valószínűségi változón alapul. Mindkét definícióban teljesül a   összefüggés. A továbbiakban   jelöli a természetes számokat, beleértve a nullát, avagy a nemnegatív egész számokat.

Valószínűségeloszlásokra

Legyen   valószínűségeloszlás az   halmazon, és valószínűségi függvénye  ! Ekkor az   függvény, aminek definíciója

 

 , illetve   valószínűséggeneráló függvénye.

Valószínűségi változókra

Ha az   valószínűségi változó értékei  -ból valók, akkor a valószínűséggeneráló függvény egy   függvény, aminek definíciója

 .

Ez  , illetve   valószínűséggeneráló függvénye.

Ezzel egy valószínűségi változó valószínűséggeneráló függvénye megegyezik eloszlásának valószínűséggeneráló függvényével. Alternatívan, a várható érték segítségével is definiálható:

 .