수학/확률과 랜덤변수

PMF(Probability Mass Function)

revivekirin 2024. 3. 15. 19:40

Random variable X: a function that assigns a real number X() to each outcomein the sample space of a random experiment

sample space S의 사건을 함수 X를 통해 확률변수로 만들어준다


Classification of Random Variables

이산(Discrete)

연속(Continuous)

cdf

복합(Mixed Type)


3.2 Probabiltiy Mass Function (pmf)

확률질량함수

X = 변수

x = realization

The pmf of a discrete RV(Random variable) X is defined as:

pX(x) = P[X = x] = P[{ζ: X(ζ) = x}] for x a real number

 

[EX 3.6] A Betting Game

H x 0 and H x 1 → $0

H x 2 → $1

H x 3 → $8

3.3 Expected Value

Expected Value(Mean) of X

mx=E[X]=xSXxpX(x)=kxkpX(xk)

 

* 조건

E[|X|]=k|xk|pX(xk)<

 

Expected Value of function

Z=g(x)로 두자

E[Z]=E[g(X)]=kg(xk)pX(xk)

kg(xk)pX(xk)=jzj{xk:g(xk)=zjpX(xk)}=jzjpZ(zj)=E[Z]

3.3.2 Variance (분산)

- 분산

σ2=VAR[X]=E[(Xm)2]=(xmX)2pX(x)=E[X2]mX2

 

- 표준편차

σX=STD[X]=VAR[X]12

 

- 분산성질

 

3.4 Conditional PMF

- 주어진 사건 C의 X의 조건부 pmf

pX(xC)=p[X=xC]=P[{X=x }C]P[C]

 

- 성질

pX(xC)0,  xxkSXpX(xkC)=1P[X in BC]=xBpX(xC),  where BSX

 

uniform random variable를 이용하여 m 시간 이후에 m+j 시간에 메세지가 전송될 확률 구하기

 

Conditional Expected value (of given B)

mXB=E[XB]=xSXxpX(xB)=kxkpX(xkB)

Conditional Variance

VAR[XB]=E[(XmXB)2B]=k=1(xkmXB)2pX(xkB)=E[X2B]mXB2

Total Probabiltiy Theorem
P[X]=i=1nP[XBi]P[Bi]    E[X]=i=1nE[XBi]P[Bi]
P[X]=i=1nP[XBi]P[Bi]    E[g(X)]=i=1nE[g(X)Bi]P[Bi]