khilà biến liên tục


13

Tôi biết rằng đối với biến liên tục .P[X=x]=0

Nhưng tôi không thể hình dung rằng nếu , thì có vô số số có thể có . Và tại sao xác suất của họ trở nên vô cùng nhỏ?xP[X=x]=0x



2
Đã có hai phiếu để đóng câu hỏi này là trùng lặp. Tôi không đồng ý. Đây là một chủ đề khá cơ bản, một trong những chủ đề có thể sẽ xuất hiện lại trong tương lai, vì vậy sẽ rất tốt nếu nó có câu trả lời trực tiếp và chất lượng cao, vì vậy chúng tôi có thể đề cập đến nó trong tương lai. Liên kết được cung cấp bởi @ Xi'an có thể bị đe dọa trùng lặp nhưng cũng khá cụ thể và khó tìm thấy qua tìm kiếm. Liên kết cũng không cung cấp một câu trả lời thấu đáo, trong khi mối đe dọa này dường như hội tụ như vậy. Tôi nghĩ nó nên được để mở như một tài liệu tham khảo trong tương lai.
Tim

Nó có thể giúp xem xét nghịch đảo của tình huống này. Đặt là bất kỳ biến ngẫu nhiên nào và cho là bất kỳ số thực dương nào. Chỉ có thể có một số hữu hạn trong đó , nếu không - bằng cách cộng tất cả các xác suất này vào các sự kiện rời rạc - bạn sẽ kết luận rằng tổng xác suất ít nhất là , cuối cùng vượt quá . (Đây là thuộc tính Archimedean của các số thực.) Lý do này chỉ sử dụng ba tiên đề : xác suất của các sự kiện rời rạc thêm, tổng xác suất là và tiên đề Archimedean.ε ω Pr ( X = ω ) ε ε + ε + 1XϵωPr(X=ω)ϵϵ+ϵ+11
whuber

1
@Tim Cảm ơn bạn, nhưng tôi đã đăng suy nghĩ này dưới dạng nhận xét, thay vì trả lời, vì nó chưa hoàn chỉnh: Tôi chưa tìm ra cách cơ bản để giải thích những gì xảy ra trong giới hạn là ϵ0 . Nó dường như đòi hỏi một số kiến ​​thức về hồng y của bộ vô hạn.
whuber

3
@ Xi'an Tôi đồng ý, nhưng chủ đề bạn đề xuất không phải là một bản sao đủ gần. Đây là một điều khó khăn để tìm kiếm. Bạn có thể biết các chủ đề khác trùng lặp câu hỏi này?
whuber

Câu trả lời:


14

Xác suất là mô hình cho tần số quan sát tương đối . Nếu một sự kiện được quan sát thấy đã xảy ra lần trên thử nghiệm, thì tần số tương đối của nó là và người ta thường tin rằng giá trị bằng số của tỷ lệ trên là một xấp xỉ gần đúng với khi "lớn" trong đó ý nghĩa của "lớn" là tốt nhất để lại cho trí tưởng tượng (và độ tin cậy) của người đọc.N A N tần số tương đối của  ( A ) = N AANAN P(A)N

relative frequency of (A)=NAN
P(A) N

Bây giờ, người ta đã quan sát thấy rằng nếu mô hình của chúng ta là biến ngẫu nhiên liên tục, thì các mẫu của là số khác nhau. Do đó, tần số tương đối của một số cụ thể (hoặc, hơn về mặt giáo dục, sự kiện ) là nếu một trong các có giá trị hoặc nếu tất cả các khác nhau từ . Nếu một người đọc đa nghi hơn thu thập thêm một mẫu , tần suất tương đối của sự kiện làX { x 1 , x 2 , Hoài , x N } N x { X = x } 1XX {x1,x2,,xN}Nx{X=x} xix01Nxix xixN{X=x}10NxixN{X=x} 012N hoặc tiếp tục tận hưởng giá trị . Do đó, người ta cố đoán rằng nên được gán giá trị vì đó là một xấp xỉ tốt với tần số tương đối quan sát được. P{X=x}00NP{X=x}0

Lưu ý: giải thích trên là (thường) thỏa đáng cho các kỹ sư và những người khác quan tâm đến việc áp dụng xác suất và thống kê (tức là những người tin rằng các tiên đề của xác suất đã được chọn để biến lý thuyết thành một mô hình thực tế tốt), nhưng hoàn toàn không thỏa đáng cho nhiều người khác Cũng có thể tiếp cận câu hỏi của bạn từ góc độ hoàn toàn toán học hoặc thống kê và chứng minh rằng phải có giá trị bất cứ khi nào là biến ngẫu nhiên liên tục thông qua các suy luận logic từ các tiên đề của xác suất và không có bất kỳ tham chiếu nào đến tần số tương đối hoặc quan sát vật lý, vv0 XP{X=x} 0X


1
+1 "Lưu ý: giải thích trên là ... thỏa đáng với ... những người tin rằng các tiên đề của xác suất đã được chọn để biến lý thuyết thành một mô hình thực tế tốt), nhưng hoàn toàn không thỏa đáng ...", trong phrasing ưa thích của internet, lol.
gung - Phục hồi Monica

2
Tôi không hiểu điều gì làm bạn có ý nghĩa bởi nó đã được quan sát thấy rằng nếu là liên tục, sau đó ...X . Làm thế nào chúng ta có thể quan sát điều đó?
Stéphane Laurent

3
@ StéphaneLaurent Câu đó hơi phức tạp, vì vậy nó đọc lại. Lột bỏ một số nhận xét mang tính cha mẹ, nó nói rằng "người ta đã quan sát thấy rằng ... các mẫu ... là số khác nhau." Nói cách khác, khi một giả định rằng X có phân phối liên tục , sau đó (gần như chắc chắn) sẽ không có bản sao ở bất kỳ mẫu iid hữu hạn của X . Điều đó có thể được chứng minh về mặt toán học: nó không chỉ là một quan sát. NXX
whuber

2
@ StéphaneLaurent Tôi nghĩ rằng những nhận xét của Dilip đang được thực hiện theo một tinh thần khác hơn thế. Câu trả lời này không phải là một nỗ lực để cung cấp một minh chứng nghiêm ngặt về mặt toán học, mà là để cung cấp một số trực giác và động lực cho một thực tế đánh đố OP. Tôi bị thu hút bởi cách tiếp cận này bởi vì nó có tiềm năng như vậy để thu hẹp khoảng cách giữa lý thuyết xác suất rời rạc truyền thống được dạy cho người mới bắt đầu và lý thuyết xác suất chung phong phú hơn dựa trên lý thuyết đo lường.
whuber

2
@whuber Tôi hiểu tinh thần, nhưng thoạt nhìn tôi không tin rằng tài sản không ràng buộc này trực quan hơn tài sản không có xác suất. Với điều này thực sự giống nhau: " x 2  không bao giờ là  x 1 "N=2x2 is never x1 . Pr(X2=x1)=0
Stéphane Laurent

13

Hãy là không gian khả năng tiềm ẩn. Chúng ta nói rằng hàm X có thể đo được : Ω R là biến ngẫu nhiên hoàn toàn liên tục nếu số đo xác suất μ X trên ( R , B ) được xác định bởi μ X ( B ) = P { X B } , được gọi là phân phối của X , bị chi phối bởi Lebesgue đo λ , theo nghĩa là cho mỗi Borel bộ B(Ω,F,P)X:ΩRμX(R,B)μX(B)=P{XB}XλB, nếu , thì μ X ( B ) = 0 . Trong trường hợp này, định lý Radon-Nikodym cho chúng ta biết rằng có một phép đo f X : RR , được định nghĩa gần như ở mọi nơi tương đương, sao cho μ X ( B ) = B f ( x )λ(B)=0μX(B)=0fX:RR . Hãy B = { x 1 , x 2 , ... } là tập con đếm được của R . Kể từ λ là đếm được phụ gia, λ ( B ) = λ ( i 1 { x i } ) = Σ i 1 λ ( { x i } ) . Nhưng λ ( { x iμX(B)=Bf(x)dλ(x)B={x1,x2,}Rλλ(B)=λ(i1{xi})=i1λ({xi}) với mọi n 1 . Do Tiên đề Archimede của số thực, vì λ ( { x i } ) 0 , sự bất bình đẳng ( * ) giữ cho mọi n 1 khi và chỉ khi λ ( { x i } ) = 0 , kéo theo đó λ ( B ) = 0 . Từ tính liên tục tuyệt đối giả định của X , theo đó μ X

λ({xi})=λ(k1[xi,xi+1/k))λ([xi,xi+1/n))=1n,()
n1λ({xi})0()n1λ({xi})=0λ(B)=0X .μX(B)=P{XB}=0

Biến ngẫu nhiên liên tục không cần phải hoàn toàn liên tục (nó có thể không có mật độ.)
Zhanxiong 24/07/2015

1
Vớ vẩn. "Biến ngẫu nhiên liên tục" là một tên không chính thức cho "một biến ngẫu nhiên hoàn toàn liên tục đối với thước đo Lebesgue". Do đó, Radon-Nikodym đảm bảo rằng mật độ tồn tại. Một biến ngẫu nhiên có phân phối số ít (ví dụ Cantor) là một điều khác biệt. Bạn đang đánh lừa học sinh tiềm năng với nhận xét không có thật của bạn.
Zen

Khi bạn chỉ trích ai đó, vui lòng hiển thị trích dẫn bạn đã đề cập. Cuốn sách văn bản xác suất nào nói rằng "Biến ngẫu nhiên liên tục" là một tên không chính thức cho "một biến ngẫu nhiên hoàn toàn liên tục đối với thước đo Lebesgue" ? Ngoài ra, vấn đề này có thể được giải quyết mà không yêu cầu có mật độ, xem bằng chứng của tôi dưới đây. X
Zhanxiong 24/07/2015

Wikipedia không đồng ý với bạn, @Sol biệt: " Phân phối xác suất liên tụcphân phối xác suất có hàm mật độ xác suất. Các nhà toán học cũng gọi phân phối như vậy hoàn toàn liên tục [...]".
amip nói rằng Phục hồi lại

4

là một biến ngẫu nhiên liên tục có nghĩa là hàm phân phối F của nó là liên tục . Đây là điều kiện duy nhất chúng ta có nhưng từ đó chúng ta có thể rút ra rằng P ( X = x ) = 0 .XFP(X=x)=0

FF(x)=F(x)xR1

P(X=x)=P(Xx)P(X<x)=F(x)F(x)=0.

Nếu phân phối của rv là Cantor, thì hàm phân phối của nó là liên tục, nhưng X là biến ngẫu nhiên đơn lẻ; nó không phải là một biến ngẫu nhiên liên tục. XX
Zen

Bạn của tôi, đây thực sự có thể là một ví dụ cho câu trả lời của riêng bạn, không phải của tôi. Vì sự tồn tại của rv liên tục đơn lẻ như vậy , cần phải phân biệt rv liên tục tuyệt đối và rv liên tục số ít , mặc dù các hàm phân phối của chúng đều liên tục. Để cân bằng rv liên tục và rv liên tục tuyệt đối là mơ hồ.
Zhanxiong 24/07/2015

Không, nhưng bạn sẽ không nghe thấy, bạn của tôi.
Zen

Nhân tiện, bạn thực sự "chứng minh" rằng nếu với mọi x , thì P ( X = x ) = 0 với mọi x . P(X=x)=0xP(X=x)=0x
Zen
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.