概率论的学习整理1: 集合和事件,以及概率是什么? 您所在的位置:网站首页 概率加法原则 概率论的学习整理1: 集合和事件,以及概率是什么?

概率论的学习整理1: 集合和事件,以及概率是什么?

2023-07-18 19:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录

为什么最近开始重新学习数学

1 集合 set

1.1 集合的基础概念

 1.2 韦恩图,文氏图

1.3 韦恩图很有用

1.4 基本的集合关系

2  实验和事件

2.1 先贴下本地的笔记图

2.2  重要概念

2.2.1 事件  event

2.2.2   事件集  events

2.2.3   互斥事件:  交集为0  P(A∩B)=P(AB)=0

2.2.4 对立事件( 对立事件是互斥事件的一个特例)

2.2.5 独立事件 : 互不影响 P(AB) = P(A)P(B)

2.2.6 互斥事件和独立事件的关系

3 概率是什么? 对概率和事件的重新理解

3.1 概率是一种对世界的简化模型

3.2  比概率前置的重要事情,是弄清楚,我们要分析的“目标事件”

3.3 然后才是 抽象的概率学的各种理论

3.4 概率与面积,韦恩图(文氏图)

3.5 概率各种求法

4 关于概率,与先验后验等

5 对随机实验和事件的理解

5.1 随机实验

5.2 事件

6 《测度论》

7 如何理解 实验/目标事件 实际上是符合的,就是生活中的某一方面

7.1 单一维度的事件

7.2 复杂事件

8   辨析,独立事件 和  互斥事件 (写的太错了)

8.1  概念辨析

8.2  两个独立事件,是否互斥? 一定不互斥

8.3 两个互斥事件,是否独立? 互斥事件一定不独立

9  概率的加法和乘法原理

9.1 加法法则应用于并列关系的事件

9.2 乘法法则应用于不相干关系的事件

10  一些概率例题

10.1 相比于国外教材

10.2  例题1

10.3 例题2

10.4 例题3

10.4 例题4 

为什么最近开始重新学习数学

有用,有用,还是有用!

写在最前面的话

整理数学,是因为工作涉及到了,也是编程需要用到。所以我重新学了一段时间了,多年未学习了,几乎是从头开始了。关于写笔记,如果不自己写,感觉学了也会忘记,另外本地文档确实很没用,还是写网上文档把,CSDN的各种评价体系,我不care,我只是记个学习笔记。如果能尽量写的让初学者也能看懂,那就更好了。最近又重新学习了下数学,重新修改补充下这段内容

关于我学习概率论的几个事情

我觉得学概率,肯定不能是为了做题,也不能靠做题。但是如果能把生活工作中遇到的问题都能从数学的角度去看,能去分析,并且解决,那真的太好了。如果问是问了什么?是为了解决问题,另外,希望孩子学概率论的时候能给孩子讲明白学习的小目标呢?  弄清楚原理理清楚知识体系,用脑图整理下。我觉得不能遇到概率提就想起各种公式,套公式,而是应该有个思路,能用树状图或者2维表展开,展开思考才行,后面的都应该是顺水推舟的事情。整理一下不同的解题思路,以后遇到类似问题提高效率

1 集合 set 1.1 集合的基础概念

 

 1.2 韦恩图,文氏图

1.3 韦恩图很有用

比如全概率公式

P(B)=P(A) *P(B|A) + P(A')*P(B|A') 很多人觉得并不好理解用下面这个图来理解全概率公式呢,很简单

RGB原理,红色和黄色,合成橙色!可以看到B集合是AB 和 A-*B这两部分组合成的!这两个部分又刚好是2个交集!展开即可得到全概率公式!P(B)=P(AB) + P(BA')          黄色        橙色P(B)=P(A∩B) + P(B∩A') P(B)=P(B|A) *P(A)+ P(B|A') *P(A')

1.4 基本的集合关系 和事件P(AUB)= P(A) + P(B)  -P(A∩B) 

2  实验和事件 2.1 先贴下本地的笔记图

 

 

 

2.2  重要概念 2.2.1 事件  event 事件是对 样本点的提炼基本事件是去重的事件是通过不同视角,对所有样本点进行的归类,聚合,提炼 比如有时候可以按月统计,有时候按日统计可以统计次数,可以只管某一次等等

一个实验里可以定义出很多不同的事件 比如做10次硬币实验,求最后一次为正面的概率做10次硬币实验,求出现正面的概率做10次硬币实验,求出现正面3次的概率做10次硬币实验,求出现正面3次背面2次的概率。。。求1年中每天下雨的概率求1年中每个月下雨的天数期望

2.2.2   事件集  events 因为样本空间的子集有很多很多事件集是一类有相同特点的事件的集合比如10次硬币实现,出现3次证明的事件集,可以拆解成,第1次出现证明,第2次出现正面,等等。。。。

2.2.3   互斥事件:  交集为0  P(A∩B)=P(AB)=0 简单的说,就是,互斥事件A和B,永远不会同时发生也就意味着,互斥事件A和B,之间存在关系(不同时发生)因此是不独立的A和B,同时发生的概率为0A和B,两个集合,永远没用交集部分!P(A∩B)=0联合概率为0,  P(AB)=0条件概率为0,P(A|B)=P(B|A)=0A和B互斥,一定不独立

2.2.4 对立事件( 对立事件是互斥事件的一个特例) 对立就是,有你没我整个样本空间,样本划分只有这2个事件,那这2个事件就是独立事件,否则不是比如可以划分为3个事件,那这3个事件就不对立

2.2.5 独立事件 : 互不影响 P(AB) = P(A)P(B) 是否可以从坐标系投影角度思考?:独立一定不互斥,而是相容的,是可以投影交叉的事件之间相互独立,并不意味着交集为0,而是意味着互不影响。而意味着,两个集合A和B的交集,可以直接转为两者本身相乘P(AB)= P(A)P(B)联合概率等于两者相乘,可以同时发生,同时发生概率=两者自身概率乘积,不互相影响P(A | B)=P(A)P(B | A)=P(B)P(AB)=P(A∩B)=P(A)P(B | A) = P(A)P(B)P(AB)=P(A∩B)=P(B)P(A | B) = P(A)P(B)P(AB) = P(A)P(B)

2.2.6 互斥事件和独立事件的关系 不考虑p(A) =0, p(B) = 0的特殊情况,意义不大如果 p(A)>0 , p(B)>0 那么如果A和B互斥,那么:p(AB)=0如果A和B独立,那么:p(AB)=p(A)*p(B)>0因此,互斥必然不独立,而独立必然不互斥(是相容的)

以下内容仅为个人感觉和总结,先整理在这,之后需要再思考整理

3 概率是什么? 对概率和事件的重新理解 3.1 概率是一种对世界的简化模型         我现在觉得概率是看待世界的另外一种简化方式,只看发生还是不发生,发生概率大小 不看这个事件本身的影响大小。       世界很复杂,对世界的解读和抽象有很多种思路       有的是哲学,比如什么实体,精神这种抽象。       但是也有概率这个思考,这个角度,这个层面,把所有事务都抽象为1个最小单位---事件,就是只关心事务有没有发生,发生概率多少,而不关心事务内部       概率简化这个世界的角度,是否可以这么解释?可以认为事件就是一根棍子 I,这个棍子内有什么不关心了,棍子和其他棍子的联系只剩下一种,就是发生不发生,谁发生的概率大,这个有点像二进制抽象为01,是/否,或者周易那种抽象。其他信息通通丢弃掉不再关心。

3.2  比概率前置的重要事情,是弄清楚,我们要分析的“目标事件”      (1)概率是对世界的一种简化     (2) 要理解概率,先搞清楚是对什么目标事件(不同事件的关系差别很大)的概率,其实目标事件,就是我们现实世界需要解决的问题。分析概率之前,先需要把这个事情本身分析清楚,逻辑条理清晰才行。     (3)然后再应用概率的一般理论

3.3 然后才是 抽象的概率学的各种理论

3.4 概率与面积,韦恩图(文氏图)

韦恩图

样本空间=所有事件发生的集合(去重?)

样本空间 ={事件A1,事件A2,......} ={事件B1,事件B2,......} 不同维度的划分

概率

P(A1) = 面积比 = A占的面积 / 样本空间100%面积

正确的, p=  事件数/  总事件数

错误的:  p =  p(A) / p()

3.5 概率各种求法 1 排列组合,找出基本事件数,样本空间等,然后 p= 事件包含的基本事件数/样本空间的基本事件数错误 ,抽中特殊事件的概率/ 抽中任意一个的概率2 概率公式方法3 全概率公式,条件概率公式,等等4 概率的乘法原理和加法原理

4 关于概率,与先验后验等 概率论是先验的,从假设我们知道概率开始去进行演绎推理。先验的逻辑更简洁,更适合理解?人脑适合先验的演绎推理?数理统计是后验的,统计的。用多次实验得到的数据进行归纳推理。

    概率的最初来源,我觉得应该是来自于 统计,频次统计

    频次不等于概率,但是可以用来估计概率?比如极大似然估计估计等?

    1(后验的,统计的)频次 = 某事件发生次数/ 所有相关事件的发生次数总数,后验的统计的东西最重要的是总结规律,期待这个规则能指导以后的生活---其实就是预测,也就是 所谓的 经验指导未来。

 2预测的理论模型,这个是需要的

(模型,理论分析)概率= 基础事件个数/总事件个数

    3(先验的,用于预测)概率的= 事件发生的可能性/ 全部可能性100%=p ,有了先验的概率,则方便去演绎,推理等等,这么一套思考模型

     4   信息进一步增加,(用新信息去修正老的概率)贝叶斯概率

                  条件概率公式: p(B|A) = p(AB) / p(A)

                  bayes概率公式: p(B|A) = p(B)* p(A/ B) / p(A),  其中p(B)是老概率,而p(B|A)是修正后的概率。

5 对随机实验和事件的理解 5.1 随机实验 随机实验,只能是1次,或者多次如果是多个随机实验,那么这2个随机实验没关系实验不存在什么基础不基础,不再可以拆分,只有次数的差别很多一次实验,其实都是包含了多个维度的一次实验。比如有1个实验是,今天下雨/不下雨,另外1个实验是,今天下雨/不下雨  &  堵车/不堵车

5.2 事件 基本事件:就是针对某一个“目标事件”不可再分的最小事件? / 一些不可再分的结果事件(目标事件)=一些结果 = 一些结果组成的集合事件空间:  (全部是相对的)全部基础事件组成的空间 / 全部结果 =全部结果组成的集合,不同情况下的全部空间是不一样的,某些概率对应的全部空间是全部,某系概率对应的全部空间只是其中一部分对分母的理解很重要,事件空间是相对的,比如   p(A)=p(AB)/p(B)    ,样本空间是 A,B所在的全部空间Ω(=A+B+...)

          p(A|B)=p(AB)/p(B) ,样本空间就是B

6 《测度论》

       据说《测度论》更能说明和理解概率,需要以后学习

下面这个图是转载的,不是我画的

定义概率,需要定义为 p(Ω,F,p) 

其中Ω是样本空间(但是需要是是定义再哪儿的样本空间,即使是等可能的样本空间也可能又不同的标准,并不一样),Ω里是独立的基础事件

F 是Ω的所有各种子集的 集合,而我们平时讨论某个变量的概率期望等只会取其中一个子集,并且子集的取法不同,最终计算的概率也会不同。

p 是对基本事件的目标组合 (即使是一些等概率模型,不同的样本空间定义和变量选择,最终概率会不一样) 举例子 贝朗特悖论里,三种不同的概率结论就是,虽然都是等可能,但是概率空间Ω的定义不同导致最终概率也不同。所以这里必须定义清楚,否则可能会出现如下问题这种 几种方法概率不同。 概率论的学习和整理--番外9:关于贝特朗悖论的学习(没搞懂)_贝特朗箱子悖论_奔跑的犀牛先生的博客-CSDN博客贝特朗悖论_贝特朗箱子悖论https://blog.csdn.net/xuemanqianshan/article/details/126328497?spm=1001.2014.3001.5501 7 如何理解 实验/目标事件 实际上是符合的,就是生活中的某一方面 7.1 单一维度的事件 比如明天是不是下雨?只有2种结果,样本空间 Ω={下雨,不下雨} 7.2 复杂事件

下雨和堵车,独立事件,不互斥(现有知识条件下)可能同时发生

下雨和世界大战,独立事件,

下雨和摆摊,非独立事件,但是互斥?

复杂事件往往多有多个事件构成的,这个往往跟我们人类提出的问题相关

目标问题是复杂的 = = 样本空间复杂

比如 下雨,堵车,这本身可以说是2个独立事件如果我们想要知道  p(明天下雨 & 堵车) =1/4可以做成下图的4方格(交叉图)来理解

下雨  50%

不下雨 50%

堵车     50%

下雨&堵车 

不下雨&堵车

不堵车  50%

下雨&不堵车

不下雨&不堵车

用图可以这么表示,这个过程

8   辨析,独立事件 和  互斥事件 (写的太错了) 8.1  概念辨析 事件独立(互不影响),两个事件,1个事件对另外一个事件的结果无影响事件互斥(不相容),   两个事件不可能同时发生对立事件是互斥事件的子集,这里不讨论了

比如一个人群单维度划分按性别区分,要么是男,女,这个就是互斥事件(独立事件)按年龄区分,可以细到每1岁划分为1个区间,也可以10岁划分为1个区间按国家区分,可以每个国家划分为一个类型

互斥的例子

一个指标内,比如性别里的男女是互斥的,比如年龄里的19和20,21等就都是互斥的

不可再分(很难再分)的划分维度下的属性下的不同分类

独立的例子

而性别,年龄,国家。这些不同维度里拿出的变量,就是独立的变量

复合维度划分

1 是中国男孩的概率是多少?2 是30岁女性的概率多少等等

所以,从上面的例子看

1 互斥事件,看起来一定是一个不可再分(很难再分)的划分维度下的属性下的不同分类,比如性别,年龄等2独立事件,性别 & 年龄 & 国籍,考虑目标事件时需要结合考虑,计算时可以拆分考虑    比如要考虑 30岁女性,那么就需要结合起来考虑,但是计算时可以拆分     但是,显示结果时需要,结合考虑    p(30岁 & 女性)= p(30岁) * p(女性)

   

8.2  两个独立事件,是否互斥? 一定不互斥 如果2个事件独立,也就是存在一般意义的2个维度(属性维度)的事件,那么是否互斥,是不确定的比如,1个30岁人类,可能 是男性,或者是女性      抽象30岁人类这个属性,本身不会和 性别 互斥,他们是独立的但是任一个 具有 30岁属性的人类这个实验结果,可能是男性,也可能是女性 相互独立事件同时发生的概率P(AB) = P(A) *P(B) P(B|A)=P(B) 也就是独立事件的交集可能=0,也可能不=0

8.3 两个互斥事件,是否独立? 互斥事件一定不独立 互斥的2个事件,一般就是指同一个(最小不可再分)属性维度下的2个事件互斥意味着,这2种事件结果不能同时发生,2个事件的交集=0互斥事件,一定不独立因为互斥事件,1个事件(结果)发生了,另外一个事件(结果)一定不发生,这2个事件是互相影响的,并且是不能同时存在的这种影响。

互斥的事件互相没有交集,计算概率时一般是相加,加法原则

9  概率的加法和乘法原理 9.1 加法法则应用于并列关系的事件

概率加法,一般是用在独立事件概率

概率加法,对应加法原理

比如完成一件事有很多方法,每个方法都可以独立完成,完成这件事的概率 = 每种方法概率 累加

9.2 乘法法则应用于不相干关系的事件 概率乘法,一般是用在条件概率概率乘法,对应乘法原理比如完成一件事有很多步骤,每个方步骤都有一定概率,完成这件事的概率 = 每个步骤概率的累乘

10  一些概率例题 10.1 相比于国外教材

千万别相信什么同济教材,浙大教材,懂得都懂

10.2  例题1

红黄蓝三种颜色的小球各10个,每种颜色小球上分别从0到9标上数字。随机抽球。抽到红色偶数数字的球的概率是多少?

用加法原理,一共五个球,抽到每个的概率1/30,五个1/30相加得1/6用乘法原理,抽到红色球概率10/30,其中抽到偶数数字概率5/10,相乘得1/6

10.3 例题2

一共有五张卡a、b、c、d、e,抽一次,抽中卡a或b或c或d就算中奖,那么中奖的概率应当是0.8,抽中a的概率为0.2。

事件算法: 4/5加法原则:中奖概率1/5+1/5+1/5+1/5=4/5乘法原则:就一个步骤,第一个步骤中奖概率=4/5

10.4 例题3

https://www.zhihu.com/question/381514613/answer/1270736936

分析显示世界的事情本身(1)立方体,1个变27个,表面涂色,内部全部无色(2)分为 3种立方体,8个角,有3面颜色,12个棱的小面,有2面颜色,6个中心面1面颜色,1个纯内部1个颜色都没有(3)第1次抽到1个面的概率 6/27         第2次抽到1个>=2面的概率 (12+8)/ 27       这个特定的组合事件概率 = 6 /27 * (12+8)/27

10.4 例题4 

https://zhidao.baidu.com/question/332991559.html?qbl=relate_question_2

现在4张奖券,其中只有一张有奖,4位同学不放回地抽取,若已知第一位同学抽后未中奖,则第三位同学也抽不到中奖奖券的概率答案2/3

P=1/4

第1人已经抽奖,且没中,样本空间等都变化了

用条件概率怎么表示???

p=1/3 整体看

第2人抽奖,1/3中奖, 2/3不中奖

第3人抽奖,1/3中奖, 2/3不中奖

第4人抽奖,1/3中奖, 2/3不中奖



【本文地址】

公司简介

联系我们

今日新闻

    推荐新闻

    专题文章
      CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有