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[시뮬레이션] 7. 확률변수와 확률분포

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2024/12/05 14:49
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[시뮬레이션] 7. 확률변수와 확률분포
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2024/12/05 14:10
[시뮬레이션] 7. 확률변수와 확률분포
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2024/12/05 14:10

확률변수

1. 확률변수의 기본 개념

1.1. 확률 변수 X

함수 X: S → R
S: 표본 공간
R: 실수
X: 연속형 or 이산형
동전 1개 던지기 예시

1.2. 동전 2개 던지기 예시

2. 확률변수의 발생방법

2.1. 역변환법

확률변수가 연속형일떄 누적분포 함수의 일반적인 형태
0과 1사이의 난수 U를 구해서 그거와 매칭되는 X를 구하는 것
F(x)의 역함수를 구하는 것
연속형 일양확률변수
이산형 일양확률변수
지수 확률변수

2.2. 합성법

분포함수 F가 다른 분포함수 F1, F2.. 의 조합으로 이루어진다.

2.3. 결합법

X = Y₁ + Y₂ + ... + Yₘ 인 경우
(알고리즘)
(1) 확률분포 G를 갖는 Y₁, Y₂, ..., Yₘ 발생
(2) X = ∑ Yᵢ (i=1부터 m까지)
(예) m-Erlang 확률변수 = m 개의 지수확률변수의 합

2.4. 채택기각법

1.
Uᵢ 발생
2.
IF Uᵢ ≥ 1/4 ⇒ Xᵢ = Uᵢ goto (1) IF Uᵢ < 1/4 ⇒ goto (1)

2.5. 기타

정규확률변수 / 중심극한정리
포아송 확률변수 / 지수확률 변수와의 관계 이용

3. 확률변수의 발생공식

3.1.확률변수 발생공식

이론적 분포
연속형 확률변수의 발생
이산형 확률변수의 발생
경험적인 분포
이론적인 분포를 구하기 어려운 경우
매번 확률분포가 다르게 나온다.
극한값을 구할 수 없다.

3.2. 확률변수 발생공식 선택

종류
역변환/합성/결합/채택기각법
선택 기준
역함수 공식이 없는 경우
효율적인가?
X = Y₁ + Y₂ + ... + Yₘ : m개의 Yᵢ 발생
많은 Uᵢ 기각

확률분포