Lernkarten Stochastik 4 Seiten Zum Ausdrucken muss man jeweils eine Vorderseite drucken, dann das Blatt wenden, nochmals einlegen und die Rückseite drucken. Am besten druckt man die Karten auf festem Papier oder auf VisitenkartenPapier, so dass man sie hinterher zerschneiden kann. Da dies eine Erstproduktion ist, bitte ich, mir eventuelle Fehler mitzuteilen sowie Verbesserungs- und Ergänzungsvorschläge zu machen. Jens Möller. Wie lautet die 1. PFADREGEL? Wie lautet die 2. PFADREGEL? (= Produktregel) (= Summenregel) ZIEHEN MIT ZURÜCKLEGEN ZIEHEN OHNE ZURÜCKLEGEN Was gilt für die Wahrscheinlichkeiten? Was gilt für die Wahrscheinlichkeiten? Wie kann man die Wahrscheinlichkeit Ereignis: Es werden mindestens eines Ereignisses A mit Hilfe des drei rote Kugeln gezogen. Gegenereignisses A bestimmen? Wie lautet das Gegenereignis? Ereignis: Es wird höchstens Wie berechnet man den eine rote Kugeln gezogen. ERWARTUNGSWERT Wie lautet das Gegenereignis? einer Zufallsvariable X? A und B sind zwei unabhängige Ereignisse Wann ist ein Spiel fair? P ( A und B ) = ? P ( A oder B ) = ? Die Wahrscheinlichkeiten aller Pfade, die zu einem Ereignis gehören, werden addiert. Die Wahrscheinlichkeiten entlang eines Pfades werden multipliziert. Die Wahrscheinlichkeiten ändern sich Die Wahrscheinlichkeiten bleiben bei jedem Zug. bei jedem Zug unverändert. Das Gegenereignis lautet: Es werden höchstens zwei rote Kugeln gezogen. ( ) P (A)= 1− P A Das Gegenereignis lautet: E ( X ) =⋅ k1 P ( X = k1 ) + . . . + kn ⋅ P ( X = kn ) = ki Einzelwerte , P ( = X k= Einzelwahrsch. i) Es werden mindestens zwei rote Kugeln gezogen. P ( A und= B ) P ( A) ⋅ P ( B ) Ein Spiel ist fair, wenn der P ( A oder = B ) P ( A) + P ( B ) Erwartungswert Null ist. Wie ist die klassische WAHRSCHEINLICHKEIT definiert? KOMBINATIONEN Wie berechnet man die Auswahl von 3 aus 7 Elementen? ELEMENTARE REGELN der Wahrscheinlichkeit PERMUTATIONEN Wie berechnet man die Anzahl der Anordnungen bei 7 Elementen? Was versteht man unter einem Was ist ein LAPLACE-EXPERIMENT ? ZUFALLSEXPERIMENT ? Was versteht man unter einem Was versteht man unter einer BERNOULLI-EXPERIMENT ? BERNOULLI-KETTE ? Wann ist eine ZUFALLSVARIABLE X binomialverteilt ? Was versteht man unter einer ZUFALLSVARIABLE X ? 0 ≤ P(E) ≤ 1 E= Ereignis P ( E ) 0= E unmögliches Ereig . = P ( E ) 1= E sicheres Ereignis = ( ) P(E) + P E = 1 P(E) = günstige Fälle mögliche Fälle E= Gegenereignis 7! = 1 ⋅ 2 ⋅ 3 ⋅ 4 ⋅ 5 ⋅ 6 ⋅ 7 = 5040 7 7 ⋅ 6 ⋅ 5 = = 35 3 1⋅ 2 ⋅ 3 sprich : 7 über 3 gleich 35 Bei einem LAPLACE-EXPERIMENT Bei einem ZUFALLSEXPERIMENT hängt sind alle Möglichkeiten des Versuchsausgangs der Versuchsausgang allein vom Zufall ab. gleichwahrscheinlich. Bei einem BERNOULLI-EXPERIMENT Wenn ein Bernoulli-Experiment n-mal hintereinander ausgeführt wird, ist das eine Bernoulli-Kette der Länge n. gibt es nur zwei mögliche Versuchsausgänge. Die Erfolgswahrscheinlichkeit ist p und die Gegenwahrscheinlichkeit 1− p . Dabei darf sich p nicht verändern. Eine ZUFALLSVARIABLE X ist binomialEine ZUFALLSVARIABLE X ist eine Funk- verteilt, wenn das Zufallsexperiment nur zwei tion, die den Ereignissen E eines Zufallexpe- mögliche Ausgänge hat und sich bei Wieder- rimentes bestimmte Werte k zuordnet. holung die Trefferwahrscheinlichkeit p nicht ändert. Wie bestimmt man bei einer binomialverteilten Wie bestimmt man bei einer binomialverteilten Zufallsvariable X die Wahrscheinlichkeit für Zufallsvariable X die Wahrscheinlichkeit für höchstens k Treffer? mindestens k Treffer? Wie berechnet man P ( X < k ) ? Wie berechnet man P ( X > k ) ? Wie berechnet man P ( X ≤ k ) ? Wie berechnet man P ( X ≥ k ) ? Wie berechnet man bei einer Wie berechnet man P ( k1 ≤ X ≤ k2 ) ? Bernoulli-Kette den Erwartungswert? Wie sieht ein Histogramm für p = 0,5 aus? Wie sehen Histogramme für p < 0,5 bzw. für p > 0,5 aus? P(X ≥ k) = =− 1 P(X < k) = =1 − P ( X ≤ k − 1) P( X ≤ k) = ⇒ binom cdf ( n / p / k ) ⇒ 1 − binom cdf ( n / p / k − 1) P ( X > k ) =− 1 P(X ≤ k) ⇒ 1 − binom cdf ( n / p / k ) P ( X ≥ k ) =1 − P ( X ≤ k − 1) ⇒ 1 − binom cdf ( n / p / k − 1) P ( X < k= ) P ( X ≤ k − 1) ⇒ binom cdf ( n / p / k − 1) P( X ≤ k) = ⇒ binom cdf ( n / p / k ) P ( k1 ≤ X ≤ k2= ) P ( X ≤ k2 ) − P ( X ≤ k1 − 1) E ( X )= n ⋅ p binom cdf ( n / p / k2 ) − binom cdf ( n / p / k1 − 1) Der Erwartungswert ist ein MITTELWERT μ. Die Histogramme sind asymmetrisch: Das Histogramm ist symmetrisch und linksschief bzw. rechtsschief. glockenförmig. Der längste Balken stellt den Der längste Balken stellt den Erwartungswert dar. Erwartungswert dar. Wie lautet die BERNOULLI-FORMEL Wie lautet die BERNOULLI-FORMEL Für genau k Treffer? Für höchstens k Treffer? Wann liegt ein linksseitiger Wann liegt ein rechtsseitiger HYPOTHESENTEST vor? HYPOTHESENTEST vor? Wie ist der Ansatz? Wie ist der Ansatz? Wie sieht bei einem linksseitigen Wie sieht bei einem rechtsseitigen Hypothesentest der Hypothesentest der ABLEHNUNGSBEREICH aus? ABLEHNUNGSBEREICH aus? Worum handelt es sich bei der Worum geht es bei einem IRRTUMSWAHRSCHEINLICHKEIT α HYPOTHESETEST ? bei einem Hypothesentest? Was versteht man unter einem Was versteht man unter einem Fehler der 1. Art? Fehler der 2. Art? k P( X ≤ k) = ∑ P( X = k) = 0 = P ( X =+ k) 0) P ( X = 1) + .... + P ( X = ⇒ binom cdf ( n / p / k ) n n−k P ( X = k ) = ⋅ p k ⋅ (1 − p ) k ⇒ binom pdf ( n / p / k ) H 0 : p ≤ ...... H 0 : p ≥ ...... H1 : p > ...... H1 : p < ...... Ansatz : P ( X ≥ k ) = 1 − P ( X ≤ k − 1) ≤ α Ansatz : P ( X ≤ k ) ≤ α A = {k / ........... / n} A = {0 / ........... / k } Die Irrtumswahrscheinlichkeit gibt an, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Nullhypothese abgelehnt wird, obwohl diese zutrifft (Fehler 1. Art). Die Irrtumswahrscheinlichkeit soll in der Regel weniger als 5% betragen. Bei einem Hypothesentest geht es darum, mit Hilfe von Stichproben zu prüfen, ob eine Nullhypothese anzunehmen oder abzulehnen ist. Ein Fehler 2. Art liegt vor, wenn die Nullhypo- Ein Fehler 1. Art liegt vor, wenn die Nullhy- these angenommen wird, obwohl sie falsch ist. pothese abgelehnt wird, obwohl die Nullhypo- Fehler 2. Art sind kein Prüfungsthema. these zutrifft. Der Fehler 1. Art ist so groß wie die Irrtumswahrscheinlichkeit α.