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기하분포 2022.10.05 - [확률론과 수리통계] - 이산확률변수, 확률질량함수, 이산분포, 누적분포함수 확률변수 $X$가 모수가 $p$인 기하분포(Geometric Distribution; 几何分布)를 따를 때, $X \sim \mathrm{Geo}(p)$라고 표현하고, $X$는 다음과 같은 PMF를 갖는다: $$ f_{X}(x)=p(1-p)^{x-1} $$ 기하분포의 확률변수 $X$, 모수 $p$는 다음과 같은 의미를 갖는다: $\space$ $X$: 베르누이 시행의 결과가 성공일 때까지의 총 독립시행횟수. $p$: 각 베르누이 시행의 성공확률. $\space$ 기하분포도 이항분포와 마찬가지로 PMF가 확률의 곱으로 표현되기 때문에 독립성이 강조되어야 한다. 기하분포가 모델링하고자 하는 상황은 어떤 것이 ..
이항분포 2022.10.05 - [확률론과 수리통계] - 이산확률변수, 확률질량함수, 이산분포, 누적분포함수 확률변수 $X$가 모수가 $(n,p)$인 이항분포(Binomial Distribution; 二项分布)를 따를 때, $X \sim \mathrm{Bin}(n,p)$라고 표현하고, $X$는 다음과 같은 PMF를 갖는다: $$ f_{X}(x)={n \choose x}p^{x}(1-p)^{n-x} $$ 이항분포의 확률변수 $X$, 모수 $(n,p)$는 다음과 같은 의미를 갖는다: $\space$ $X$: $n$번의 독립적인 베르누이 시행에서 성공 횟수. $n$: 베르누이 시행의 횟수. $p$: 각 베르누이 시행의 성공 확률. $\space$ 여기서 각 베르누이 시행이 독립(Independent; 独立)이라는 조건..
베르누이 분포 2022.10.05 - [확률론과 수리통계] - 이산확률변수, 확률질량함수, 이산분포, 누적분포함수 지난 글(이산확률변수, 확률질량함수, 이산분포, 누적분포함수)에서 이산분포는 여러가지가 있다고 했다. 이번 글에서는 가장 기초적인 이산분포인 베르누이 분포에 대해 이해해보자. 확률변수 $X$가 모수가 $p$인 베르누이 분포(Bernoulli Distribution; 伯努利分布)를 따를 때, $X \sim \mathrm{Bern}(p)$라고 표현하고, $X$는 다음과 같은 PMF를 갖는다: $$ f_{X}(x)=p^{x}(1-p)^{1-x} $$ 베르누이 분포의 확률변수 $X$, 모수 $p$는 다음과 같은 의미를 갖는다: $\space$ $X$: 베르누이 확률변수. $X:= \begin{cases} 1, &..
이산확률변수와 이산분포 #1. 이산확률변수와 확률질량함수 이산확률변수에 대해, 확률질량함수의 정의는 다음과 같다. $$ f_{X}(x):=P(X=x) $$ 왜 이런 정의가 필요한 것일까? 다음과 같은 전형적인 예제를 통해 이해해보자. $\space$ “상자 안에 검은공 60개와 빨간공 40개가 있다. 상자에서 한꺼번에 10개의 공을 꺼냈을 때, 검은공이 2개 나올 확률은 얼마일까?” $\space$ 이 문제의 정답이 ${60 \choose 2}{40 \choose 8}/{100 \choose 10}$라는 것은 쉽게 알 수 있다. 그러면 검은공이 3개일 확률은 얼마일까? 역시 ${60 \choose 3}{40 \choose 7}/{100 \choose 10}$이라고 쉽게 계산할 수 있다. 이런 방식으로 검은공이 0개, 1개, 2..
베타분포의 응용 지난 글에서 베타분포를 이해해보았다. 우리의 이해에 따르면, 베타분포는 확률을 확률변수로 놓고 모델링하는 분포이다. 즉, 베타분포의 확률밀도함수는 확률의 확률밀도함수이고, 결국 ‘확률의 확률’을 묘사하는 것이다. 베타분포가 묘사하는 것이 ‘확률의 확률’이라니, 뭔가 엄청난 응용가치가 숨겨져 있을 것 같다. 2022.10.02 - [확률론과 수리통계] - 베타분포의 이해 #1. 게임의 승률 실생활에서 확률은 결코 어떤 고정된 값이 아니라, 시시각각 변하는 모종의 확률변수이다. 예를 들어, 내가 어떤 게임을 하는데 ‘승률이 0.8이야!’라고 어느 상황에서든지 말할 수 있을까? 여기서 ‘승률’이란, 지금까지의 전적을 통해 계산한 승리 빈도수인 (승리 횟수/플레이횟수)가 아니라, 문자 그대로 지금 당장 내가 게..
베타분포의 이해 #1. 베타분포의 정의 확률변수 $X$가 모수가 $(\alpha,\beta)$인 베타분포(Beta Distribution; 贝塔分布)를 따를 때, $X \sim \mathrm{Beta}(\alpha,\beta)$라고 표현하고, $X$는 다음과 같은 PDF를 갖는다: note: $\mathbf{1}_{A}(x):= \begin{cases} 1, & x \in A \\ 0, & x \notin A \end{cases}$를 ‘지시함수(indicator function; 指示函数)’라고 한다. $$ f(x) = \frac{1}{B(\alpha, \beta)} x^{\alpha - 1} (1-x)^{\beta - 1} \mathbf{1}_{[0,1]}(x) $$ 베타분포의 확률변수 $X$, 모수 $(\alpha,..
확률밀도와 확률질량의 이해 2022.10.05 - [확률론과 수리통계] - 이산확률변수, 확률질량함수, 이산분포, 누적분포함수 2022.10.14 - [확률론과 수리통계] - 연속확률변수, 확률밀도함수, 연속분포, 누적분포함수 연속확률변수에 대해 어느정도 공부하고 나서 궁금증이 생겼다. 어떤 연속확률변수의 확률분포를 나타내는 함수를 왜 확률밀도함수(Probability Density Function, PDF; 概率密度函数)라고 이름 붙였으며, 확률밀도함수의 적분이 왜 특정 구간의 확률 값이 되는 것일까? 확률 ‘밀도’라고 하니, ‘질량’과 ‘부피’가 생각난다. 확률밀도함수는 물리학의 이 개념들과 모종의 연관이 있지 않을까? #1. 물리학에서의 밀도 이 질문에 답하기 위해, 다음 그림과 같이 어떤 각목 형태의 물체를 생각하자. 이 ..