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2회 강의노트 · 1657 → 1867

기댓값과 대수의 법칙 ​

몇 번 던져야 아는가

Huygens는 확률보다 먼저 “기대”를 정의했고, Jacob Bernoulli는 20년을 들여 관측한 비율이 참값에 다가간다는 것을 증명했다. 그러나 그가 얻은 시행 횟수 25,550은 실제로 필요한 수의 네 배였다. 그 차이를 메운 것은 150년 뒤 Bienaymé와 Chebyshev의 부등식, 그리고 다시 100년 뒤의 지수적 한계였다. 이 노트는 기댓값, 분산과 적률, 적률생성함수, 변수변환을 처음부터 세우고, Markov·Chebyshev·Jensen 부등식으로 대수의 법칙을 증명한다.

69쪽노트 · 10절
62개정리 · 정의 · 예제
62문항노트의 연습
34문항워크북
46개최종답 확인
읽은 절0 / 10
푼 문항0 / 34
맞힌 최종답0 / 46

개관

다루는 것

기댓값꼬리 공식분산과 적률적률생성함수변수변환확률적분변환MarkovChebyshevJensen대수의 법칙Hoeffding

원자료

Weldon(1894)의 주사위 26,306번Arbuthnot(1710)의 런던 세례 기록 82년Halley(1693)의 생명표

선수 지식

1회 전체 (확률의 공리, 독립, 확률변수와 분포함수), 1학년 미적분 (급수, 이상적분, 테일러 급수)

연표 기댓값이 정의되고, 평균이 참값에 다가간다는 것이 증명되기까지

직접 해 보기

정리 지도

노트와 워크북에 적힌 번호 참조를 모두 세어 그렸다. 왼쪽은 이 회차가 근거로 쓰는 앞 회차, 오른쪽은 이 회차의 상자를 근거로 쓰는 뒤 회차다.

차례

  1. 0들어가며3쪽정리 1연습 2PDF 1쪽
  2. 1Huygens의 기대 — 기댓값9쪽정리 4정의 2예제 8연습 9PDF 4쪽
  3. 2분산과 적률 — 흩어짐을 재는 수7쪽정리 5정의 3예제 3연습 12PDF 13쪽
  4. 3적률생성함수5쪽정리 3정의 1예제 4연습 6PDF 20쪽
  5. 4변수변환 — 확률변수의 함수의 분포6쪽정리 4예제 3연습 8PDF 25쪽
  6. 5부등식 — 기댓값으로 꼬리를 누르기7쪽정리 7정의 1예제 3연습 9PDF 31쪽
  7. 6대수의 법칙 — Bernoulli의 황금정리6쪽정리 2정의 1예제 2연습 7PDF 38쪽
  8. 7부숴보기 — 가정을 빼면5쪽정리 1연습 5PDF 44쪽
  9. 8Beautiful insights — 같은 도구, 오늘의 문제4쪽정리 3연습 4PDF 49쪽
  10. 9정리와 역사 노트3쪽PDF 53쪽

정리 · 정의 · 예제

번호내용연습 · 문항뒤 회차PDF
보조정리 0.1절대수렴하는 급수의 재배열313쪽
정의 1.1이산 확률변수의 기댓값45쪽
예제 1.2주사위 · 지시변수 · de Méré의 기대 이익6쪽
예제 1.3점수 분배는 기댓값이다7쪽
예제 1.4처음 성공할 때까지의 시행 수137쪽
정의 1.5연속 확률변수의 기댓값27쪽
예제 1.6균등분포와 지수분포7쪽
예제 1.7Bertrand의 세 현, 세 평균8쪽
예제 1.8기댓값이 없는 분포 — Cauchy128쪽
정리 1.9함수의 기댓값429쪽
정리 1.10기댓값의 선형성과 단조성 I339쪽
정리 1.11선형성 II — 이산 확률공간229쪽
예제 1.12선형성의 힘 — Montmort, 생일, 이항10쪽
정리 1.13꼬리 공식9510쪽
예제 1.14꼬리 공식으로 다시11쪽
정의 2.1분산과 표준편차14쪽
정리 2.2분산의 계산3814쪽
예제 2.3기본적인 분산들15쪽
정리 2.4이항분포3715쪽
따름정리 2.5관측 비율의 평균과 분산16쪽
정의 2.6독립인 이산 확률변수3216쪽
정리 2.7독립이면 곱의 기댓값은 기댓값의 곱4317쪽
정리 2.8독립합의 분산61117쪽
예제 2.9지시변수로 다시 — 이항과 Montmort118쪽
정의 2.10적률 · 왜도 · 첨도18쪽
예제 2.11Weldon의 주사위 (1894)118쪽
정의 3.1적률생성함수121쪽
예제 3.2기본적인 적률생성함수221쪽
정리 3.3적률생성함수와 적률2722쪽
따름정리 3.4로그 mgf2522쪽
예제 3.5mgf로 계산하기23쪽
정리 3.6아핀 변환과 독립합3823쪽
예제 3.7독립인 시행의 합24쪽
예제 3.8de Moivre의 방법 — 세 주사위1224쪽
예제 4.1제곱26쪽
예제 4.2지수분포는 균등 난수의 로그127쪽
정리 4.3단조변환3927쪽
따름정리 4.4함수의 기댓값 — 단조인 경우128쪽
예제 4.5위치와 척도428쪽
보조정리 4.6분위수 함수의 기본 성질428쪽
정리 4.7역변환 표집과 확률적분변환41229쪽
알고리즘 4.8역변환 표집30쪽
정리 5.1Markov 부등식2232쪽
따름정리 5.2일반화된 Markov 부등식1233쪽
정리 5.3Chebyshev 부등식2833쪽
예제 5.4Chebyshev 한계는 정확하다34쪽
예제 5.5Weldon의 주사위는 공평했나34쪽
따름정리 5.6분산이 0이면 상수3834쪽
정의 5.7볼록함수34쪽
보조정리 5.8받침선535쪽
정리 5.9Jensen 부등식6736쪽
따름정리 5.10Jensen의 따름정리들5136쪽
예제 5.11오목한 효용 — 위험 회피36쪽
정의 6.1확률수렴1339쪽
정리 6.2Bernoulli의 대수의 법칙4140쪽
정리 6.3약한 대수의 법칙2642쪽
예제 6.4Monte Carlo 적분142쪽
예제 6.5Arbuthnot의 남아 출생 비율243쪽
정리 7.1적률이 모두 같은 두 분포147쪽
정리 8.1이항분포의 Chernoff 한계1250쪽
정리 8.2Hoeffding 부등식 (Bernoulli 시행)250쪽
정리 8.3Gibbs 부등식852쪽

연습 62문항 · 풀이는 연습 상자 안에 접어 두었다

8절 Beautiful insights — 같은 도구, 오늘의 문제

8.1Hoeffding의 여론조사8.2두 주사위의 KL8.3Kelly 비율8.4후보가 많을 때

워크북 34문항 · 푼 문항 0

칸을 누르면 문제 · 힌트 · 접어 둔 풀이가 있는 페이지로 간다. 별은 난이도(★ 계산 · ★★ 증명 · ★★★ 도전), 열쇠는 그 자리에서 확인하는 최종답의 수다. 답 확인 · PDF · 풀이판 PDF

노트북

노트와 같은 절 번호, 같은 정리 번호로 원자료를 재현하고 정리를 시뮬레이션으로 확인한다. 실행 결과까지 이 사이트에서 볼 수 있다.

실행 결과까지 보기 내려받기 · 1.7 MB