Файл: Методические указания по выполнению практических работ теория вероятностей и математическая статистика Специальность.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 1001
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
-
Чем дискретные случайные величины отличаются от непрерывных? -
Перечислите способы задания дискретной случайной величины.
ЛИТЕРАТУРА
-
Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Высшая школа, 2007.
Практическая работа №7
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ЗАПИСЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ
ДИСКРЕТНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: научиться строить биноминальные и геометрические распределения дискретных случайных величин.
Для выполнения работы необходимо знать основы теории вероятностей; необходимо уметь вычислять вероятность событий с использованием элементов комбинаторики.
Выполнение данной практической работы способствует формированию профессиональных компетенций ПК 1.1. Собирать данные для анализа использования и функционирования информационной системы, участвовать в составлении отчетной документации, принимать участие в разработке проектной документации на модификацию информационной системы; ПК 1.2.Взаимодействовать со специалистами смежного профиля при разработке методов, средств и технологий применения объектов профессиональной деятельности; ПК 1.4. Участвовать в экспериментальном тестировании информационной системы на этапе опытной эксплуатации, фиксировать выявленные ошибки кодирования в разрабатываемых модулях информационной системы.
ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ: 90 минут.
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
-
Биноминальное распределение имеет место, когда производится n независимых испытаний, в каждом из которых событие может либо появится, либо не появиться.
Вероятность наступления события во всех испытаниях постоянна и равна р, следовательно вероятность ненаступления равна q = 1 - р.
Биноминальным распределение определяется формулой Бернулли:
Пример 1.Построить закон распределения случайной величины Х – количества домов, данных в эксплуатацию в срок, из 3 строящихся. Вероятность сдачи в эксплуатацию в срок для каждого дома одинакова и равна 0,9.
Решение
-
Возможные значения случайной величины Х: х0=0, х1=1, х2=2 или х3=3. -
Число испытаний (общее число строящихся домов):n= 3.
Вероятность наступления события A в одном опыте (построить каждый дом в срок)
p = 0,9.
-
Вероятности возможных значений pi: определяем с помощью формулы Бернулли:
р0 = Р(х=0) = р3(0) = С30р0q3= 1*0,90*0,13 = 0,001
p1 = Р(х=1) = р3(1) = С31р1q2= 3*0,91*0,12= 0,027;
p2 = Р(х=2) = р3(2) = С32р2q1= 3*0,92*0,11= 0,243;
p3 = Р(х=3) = р3(3) = С33р3q0= 1*0,93*0,10= 0,729.
Полученные значения помогают сформировать ряд распределения.
Х | 0 | 1 | 2 | 3 |
р | 0,001 | 0,027 | 0,243 | 0,729 |
-
Распределение Пуассона – имеет место, когда производится большое количество испытаний, но вероятность появления события мала.
, где = np.
Пример 2. Завод отправил на базу 4000 доброкачественных изделий. Вероятность того, что в пути изделие проверится, равно 0,0002. Найти закон распределения числа проверенных изделий (при подсчете используйте таблицу распределения Пуассона). Вариантов случайной величины Х – числа проверенных изделий должно быть столько, чтобы сумма их вероятностей была близка к 1.
Решение
-
= np = 4000*0,0002 = 0,8 -
Возможные значения случайной величины Х:
х0=0, х1=1, х2=2, х3=3, х4 = 4 и т.д. до х4000 = 4000.
-
По таблице распределения Пуассона получим:
P(x=0) = 0,449329
P(x=1) = 0,359463
P(x=2) = 0,143785
P(x=3) = 0,038343
P(x=4) = 0,007669
P(x=5) = 0,001227
-
Закон распределения:
Х | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | … | 4000 |
Р | 0,449329 | 0,359463 | 0,143785 | 0,038343 | 0,007669 | 0,001227 | … | 0 |
0,999816 1
-
Геометрическое распределение – имеет место, когда производятся независимые испытания, в каждом из которых вероятность появления события равна р. Испытания заканчиваются, как только появляется событие А.
Пример 3. Вероятность того, что стрелок попадет в мишень при одном выстреле, равна 0,8. Стрелку выдаются патроны до тех пор, пока он не попадет. Требуется составить закон распределения дискретной случайной величины Х – числа патронов, выданных стрелку.
Решение
-
Возможные значения случайной величины Х: х1= 1, х2 = 2, х3 = 3, … хk=k и т.д. -
Вероятности возможных значений:
p1 = p = 0,8
p2 = qp = 0,8*0,2 = 0,16
p3 = q2p = 0,8*0,22 = 0,032 и т.д.
pk = qkp = 0,8*0,2k-1
Х | 1 | 2 | 3 | … | k | … |
р | 0,8 | 0,16 | 0,032 | … | 0,8*0,2k-1 | … |
4. Гипергеометрическое распределение
Рассмотрим задачу. Пусть в партии из Nизделий имеется М стандартных. Из партии случайно отбирают n изделий с одинаковой вероятностью, причем отобранное изделие не возвращают обратно (поэтому формула Бернулли не работает). Найти вероятность, что среди nотобранных изделий ровно m стандартных.
Пример 4. В партии из 10 деталей имеется 8 стандартных. Наудачу отобраны две детали. Составить закон распределения числа стандартных деталей среди отобранных.
Решение
N = 10 – число деталей в партии;
M = 8 – число стандартных деталей;
n = 2 – числоотобранных деталей;
m – число стандартных деталей среди отобранных.
-
Возможные значения случайной величины Х – числа стандартных деталей среди отобранных деталей: х1 = 0, х2 = 1, х3 = 2. -
Вероятности возможных значений:
Р0(х=0) =
Р1(х=1) =
Р2(х=1) =
-
Закон распределения:
Х | 0 | 1 | 2 |
Р | 1/45 | 16/45 | 28/45 |
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ФОРМА ОТЧЕТНОСТИ
| I вариант | II вариант |
1. | Устройство состоит из трех независимо работающих элементов. Вероятность отказа каждого элемента в одном опыте равна 0,1.
| По мишени проводится три выстрела с вероятностью попадания 0,8.
|
2. | Учебник издан тиражом 10000 экземпляров.Вероятность того, что учебник сброшюрован неправильно,равна 0,0001. Найти закон распределения числа бракованных книг (при подсчете используйте таблицу распределения Пуассона) Вариантов случайной величины Х - количества бракованных книг должно быть столько, чтобы сумма их вероятностей была близка к 1. | Устройство состоит из 1000 элементов, работающихнезависимо один от другого. Вероятность отказалюбого элемента в течение определенного времени равна 0,002. Найтизакон распределения числа отказавших элементов (при подсчете используйте таблицу распределения Пуассона) Вариантов случайной величины Х – числа отказавших элементов должно быть столько, чтобы сумма их вероятностей была близка к 1. |
3. | Из орудия производится стрельба по цели до первого попадания. Вероятность попадания в цель р = 0,6.Требуется: а) составить закон распределения дискретной случайной величины Х – числа патронов, выданных стрелку; б) найти наивероятнейшее число выданных стрелку патронов. | Из орудия производится стрельба по цели до первого попадания. Вероятность попадания в цель р = 0,9.Требуется: а) составить закон распределения дискретной случайной величины Х – числа патронов, выданных стрелку; б) найти наивероятнейшее число выданных стрелку патронов. |
4. | В партии из семи деталей имеется три стандартных. Наудачу отобраны три детали.
| В партии из восьми деталей имеется пять стандартных. Наудачу отобраны три детали.
|