Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka/Test 12: Metoda największej wiarygodności: Różnice pomiędzy wersjami

Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania
Rogoda (dyskusja | edycje)
Nie podano opisu zmian
 
m Zastępowanie tekstu – „ </math>” na „</math>”
 
(Nie pokazano 7 wersji utworzonych przez 2 użytkowników)
Linia 1: Linia 1:
<quiz>Rozważmy funkcję <math>\displaystyle f\colon {\Bbb R}\longrightarrow {\Bbb R}</math>, określoną wzorem:
<quiz>Rozważmy funkcję <math>f\colon {\Bbb R}\longrightarrow {\Bbb R}</math>, określoną wzorem:


<center><math>\displaystyle f(x) =\left\{ \begin{array} {rl}
<center><math>f(x) =\left\{ \begin{array} {rl}
-x^2\ln{|x|}, &  x \neq 0\\
-x^2\ln{|x|}, &  x \neq 0\\
0, & x=0.
0, & x=0.
\end{array}  \right. </math></center>
\end{array}  \right.</math></center>


Wówczas:
Wówczas:


<wrongoption>nie istnieje wartość największa funkcji <math>\displaystyle f</math>.</wrongoption>
<wrongoption>nie istnieje wartość największa funkcji <math>f</math>.</wrongoption>
<rightoption>funkcja <math>\displaystyle f</math> przyjmuje wartość największą w parzystej liczbie punktów.</rightoption>
<rightoption>funkcja <math>f</math> przyjmuje wartość największą w parzystej liczbie punktów.</rightoption>
<wrongoption>wartość największa funkcji <math>\displaystyle f</math> jest równa <math>\displaystyle 0</math>.</wrongoption>
<wrongoption>wartość największa funkcji <math>f</math> jest równa <math>0</math>.</wrongoption>
<rightoption>wartość największa funkcji <math>\displaystyle f</math> jest liczbą niewymierną.</rightoption>
<rightoption>wartość największa funkcji <math>f</math> jest liczbą niewymierną.</rightoption>
</quiz>
</quiz>




<quiz>Załóżmy, że próbka prosta <math>\displaystyle X_1,\ldots,X_n</math> pochodzi z rozkładu ciągłego
<quiz>Załóżmy, że próbka prosta <math>X_1,\ldots,X_n</math> pochodzi z rozkładu ciągłego
o gęstości: <center><math>\displaystyle f(x)=\alpha^2xe^{-\alpha x}I_{[0,\infty)}(x),</math></center>
o gęstości: <center><math>f(x)=\alpha^2xe^{-\alpha x}I_{[0,\infty)}(x)</math>,</center>


gdzie <math>\displaystyle I_{[0,\infty)}</math> oznacza funkcję charakterystyczną przedziału <math>\displaystyle [0,\infty)</math>, oraz że <math>\displaystyle T(X_1,\ldots,X_n)</math> jest estymatorem
gdzie <math>I_{[0,\infty)}</math> oznacza funkcję charakterystyczną przedziału <math>[0,\infty)</math>, oraz że <math>T(X_1,\ldots,X_n)</math> jest estymatorem
największej wiarygodności parametru <math>\displaystyle \alpha</math>.
największej wiarygodności parametru <math>\alpha</math>.
Wtedy:
Wtedy:


<rightoption><math>\displaystyle S(X_1,\ldots,X_n) = \frac{2\sum_{i=1}^n X_i}{2n-1}</math> jest w tym rozkładzie estymatorem największej wiarygodności wartości oczekiwanej.</rightoption>
<rightoption><math>S(X_1,\ldots,X_n) = \frac{2\sum_{i=1}^n X_i}{2n-1}</math> jest w tym rozkładzie estymatorem największej wiarygodności wartości oczekiwanej.</rightoption>
<rightoption><math>\displaystyle \frac{nT}{n+1}</math> jest estymatorem zgodnym parametru <math>\displaystyle \alpha</math>.</rightoption>
<rightoption><math>\frac{nT}{n+1}</math> jest estymatorem zgodnym parametru <math>\alpha</math>.</rightoption>
<wrongoption><math>\displaystyle \displaystyle T(X_1,\ldots,X_n)=\frac{2n}{\sum_{i=1}^n X_i}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>T(X_1,\ldots,X_n)=\frac{2n}{\sum_{i=1}^n X_i}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\displaystyle \displaystyle T(X_1,\ldots,X_n)=\frac{2n+1}{\sum_{i=1}^n X_i}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>T(X_1,\ldots,X_n)=\frac{2n+1}{\sum_{i=1}^n X_i}</math>.</wrongoption>
</quiz>
</quiz>




<quiz>Załóżmy, że prawdopodobieństwo zachorowania na pewną chorobę jest wprost proporcjonalne do wieku,
<quiz>Załóżmy, że prawdopodobieństwo zachorowania na pewną chorobę jest wprost proporcjonalne do wieku,
ze współczynnikiem proporcjonalności <math>\displaystyle \theta>0</math>.
ze współczynnikiem proporcjonalności <math>\theta>0</math>.
Zbadano 20-elementowe próbki ludności w różnym wieku, otrzymując następujące wyniki:
Zbadano 20-elementowe próbki ludności w różnym wieku, otrzymując następujące wyniki:
\begincenter


{| border=1
<center><math>\begin{array} {r|c|c|c|c|} Wiek & 10 & 30 & 80\\
|+ <span style="font-variant:small-caps">Uzupelnij tytul</span>
\hline Liczba \quad chorych & 1 & 5 & 9\\
|-
\hline \end{array}</math></center>
|  
  Wiek  || <math>\displaystyle 10</math>  ||  <math>\displaystyle 30</math>  ||  <math>\displaystyle 80</math>
|-
|
  Liczba chorych ||  <math>\displaystyle 1</math>  ||  <math>\displaystyle 5</math> ||  <math>\displaystyle 9</math>  
|-
|


|}


.
Jeżeli <math>\hat{\theta}</math> oznacza wyestymowaną, na podstawie powyższych danych, wartość nieznanego
\endcenter
parametru <math>\theta</math>, przy użyciu metody największej wiarygodności, to:
Jeżeli <math>\displaystyle \hat{\theta}</math> oznacza wyestymowaną, na podstawie powyższych danych, wartość nieznanego
parametru <math>\displaystyle \theta</math>, przy użyciu metody największej wiarygodności, to:


<wrongoption><math>\displaystyle \theta>\frac{1}{80}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\theta>\frac{1}{80}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\displaystyle \theta=0.01</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\theta=0.01</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\displaystyle \theta\in (0.01,0.0125)</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\theta\in (0.01,0.0125)</math>.</wrongoption>
<rightoption>żadne z powyższych.</rightoption>
<rightoption>żadne z powyższych.</rightoption>
</quiz>
</quiz>




<quiz>Estymatorem największej wiarygodności parametru\linebreak <math>\displaystyle \alpha<0</math> w rozkładzie jednostajnym na odcinku
<quiz>Estymatorem największej wiarygodności parametru\linebreak <math>\alpha<0</math> w rozkładzie jednostajnym na odcinku
<math>\displaystyle [\alpha,0]</math> jest:
<math>[\alpha,0]</math> jest:


<wrongoption><math>\displaystyle \max\{X_1,\ldots,X_n\}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\max\{X_1,\ldots,X_n\}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\displaystyle \frac{n+1}{n}\min\{X_1,\ldots,X_n\}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\frac{n+1}{n}\min\{X_1,\ldots,X_n\}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\displaystyle 2\bar{X}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>2\bar{X}</math>.</wrongoption>
<rightoption><math>\displaystyle \min\{X_1,\ldots,X_n\}</math>.</rightoption>
<rightoption><math>\min\{X_1,\ldots,X_n\}</math>.</rightoption>
</quiz>
</quiz>


Linia 73: Linia 62:
za trzecim, trzeci -- za czwartym, zaś czwarty -- za
za trzecim, trzeci -- za czwartym, zaś czwarty -- za
pierwszym. Zakładając dla wszystkich graczy jednakową
pierwszym. Zakładając dla wszystkich graczy jednakową
celność <math>\displaystyle p</math>, metodą największej wiarygodności wyznaczono
celność <math>p</math>, metodą największej wiarygodności wyznaczono
estymator <math>\displaystyle \hat{p}</math> nieznanej wartości <math>\displaystyle p</math>. Oceń
estymator <math>\hat{p}</math> nieznanej wartości <math>p</math>. Oceń
prawdziwość poniższych zdań.
prawdziwość poniższych zdań.


<rightoption><math>\displaystyle \hat{p}<0.5</math>.</rightoption>
<rightoption><math>\hat{p}<0.5</math>.</rightoption>
<wrongoption><math>\displaystyle \hat{p}<0.4</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\hat{p}<0.4</math>.</wrongoption>
<rightoption><math>\displaystyle \hat{p}=0.4</math>.</rightoption>
<rightoption><math>\hat{p}=0.4</math>.</rightoption>
<wrongoption><math>\displaystyle \hat{p}>\frac{2}{5}</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\hat{p}>\frac{2}{5}</math>.</wrongoption>
</quiz>
</quiz>




<quiz>W celu oszacowania wartości przeciętnej <math>\displaystyle \hat{m}</math> czasu bezawaryjnej pracy nowego systemu operacyjnego NIWUX 2006,
<quiz>W celu oszacowania wartości przeciętnej <math>\hat{m}</math> czasu bezawaryjnej pracy nowego systemu operacyjnego NIWUX 2006,
przeznaczonego dla komputerów osobistych klasy PC, zainstalowano ten system na 10 losowo wybranych
przeznaczonego dla komputerów osobistych klasy PC, zainstalowano ten system na 10 losowo wybranych
komputerach, a następnie (dla każdego z nich)
komputerach, a następnie (dla każdego z nich)
zmierzono czas od momentu uruchomienia do  momentu pierwszego "zawieszenia" systemu, otrzymując następujące wyniki
zmierzono czas od momentu uruchomienia do  momentu pierwszego "zawieszenia" systemu, otrzymując następujące wyniki
(w godzinach):
(w godzinach):
<center><math>\displaystyle 2.5,2,2.5,1.5,3.5,4,4.5,2,3,3.</math></center>
<center><math>2.5,2,2.5,1.5,3.5,4,4.5,2,3,3</math>.</center>


Jeżeli założymy, że czas bezawaryjnej pracy systemu NIWUX 2006 ma
Jeżeli założymy, że czas bezawaryjnej pracy systemu NIWUX 2006 ma
rozkład wykładniczy z parametrem <math>\displaystyle \lambda</math>, to, korzystając z
rozkład wykładniczy z parametrem <math>\lambda</math>, to, korzystając z
metody największej wiarogodności, otrzymujemy:
metody największej wiarogodności, otrzymujemy:


<wrongoption><math>\displaystyle \hat{m}=2.9</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\hat{m}=2.9</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\displaystyle \displaystyle \hat{\lambda}=\frac{10}{29}</math>, gdzie <math>\displaystyle \hat{\lambda}</math> jest oceną parametru <math>\displaystyle \lambda</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\hat{\lambda}=\frac{10}{29}</math>, gdzie <math>\hat{\lambda}</math> jest oceną parametru <math>\lambda</math>.</wrongoption>
<wrongoption><math>\displaystyle \hat{m}=\hat{\lambda}</math>, gdzie <math>\displaystyle \hat{\lambda}</math> jest takie jak wyżej.</wrongoption>
<wrongoption><math>\hat{m}=\hat{\lambda}</math>, gdzie <math>\hat{\lambda}</math> jest takie jak wyżej.</wrongoption>
<rightoption><math>\displaystyle \displaystyle \hat{\lambda}\approx 0.35</math>, gdzie <math>\displaystyle \hat{\lambda}</math> jest takie jak wyżej.</rightoption>
<rightoption><math>\hat{\lambda}\approx 0.35</math>, gdzie <math>\hat{\lambda}</math> jest takie jak wyżej.</rightoption>
</quiz>
</quiz>

Aktualna wersja na dzień 11:00, 5 wrz 2023

Rozważmy funkcję f:, określoną wzorem:

f(x)={x2ln|x|,x00,x=0.

Wówczas:

nie istnieje wartość największa funkcji f.

funkcja f przyjmuje wartość największą w parzystej liczbie punktów.

wartość największa funkcji f jest równa 0.

wartość największa funkcji f jest liczbą niewymierną.


Załóżmy, że próbka prosta X1,,Xn pochodzi z rozkładu ciągłego

o gęstości:

f(x)=α2xeαxI[0,)(x),

gdzie I[0,) oznacza funkcję charakterystyczną przedziału [0,), oraz że T(X1,,Xn) jest estymatorem największej wiarygodności parametru α. Wtedy:

S(X1,,Xn)=2i=1nXi2n1 jest w tym rozkładzie estymatorem największej wiarygodności wartości oczekiwanej.

nTn+1 jest estymatorem zgodnym parametru α.

T(X1,,Xn)=2ni=1nXi.

T(X1,,Xn)=2n+1i=1nXi.


Załóżmy, że prawdopodobieństwo zachorowania na pewną chorobę jest wprost proporcjonalne do wieku, ze współczynnikiem proporcjonalności θ>0. Zbadano 20-elementowe próbki ludności w różnym wieku, otrzymując następujące wyniki:

Wiek103080Liczbachorych159


Jeżeli θ^ oznacza wyestymowaną, na podstawie powyższych danych, wartość nieznanego parametru θ, przy użyciu metody największej wiarygodności, to:

θ>180.

θ=0.01.

θ(0.01,0.0125).

żadne z powyższych.


Estymatorem największej wiarygodności parametru\linebreak α<0 w rozkładzie jednostajnym na odcinku [α,0] jest:

max{X1,,Xn}.

n+1nmin{X1,,Xn}.

2X¯.

min{X1,,Xn}.


Czterech koszykarzy amatorów ćwiczyło rzuty "za 3 punkty". Pierwszy z nich trafił za drugim razem, drugi -- za trzecim, trzeci -- za czwartym, zaś czwarty -- za pierwszym. Zakładając dla wszystkich graczy jednakową celność p, metodą największej wiarygodności wyznaczono estymator p^ nieznanej wartości p. Oceń prawdziwość poniższych zdań.

p^<0.5.

p^<0.4.

p^=0.4.

p^>25.


W celu oszacowania wartości przeciętnej m^ czasu bezawaryjnej pracy nowego systemu operacyjnego NIWUX 2006, przeznaczonego dla komputerów osobistych klasy PC, zainstalowano ten system na 10 losowo wybranych komputerach, a następnie (dla każdego z nich) zmierzono czas od momentu uruchomienia do momentu pierwszego "zawieszenia" systemu, otrzymując następujące wyniki (w godzinach):

2.5,2,2.5,1.5,3.5,4,4.5,2,3,3.

Jeżeli założymy, że czas bezawaryjnej pracy systemu NIWUX 2006 ma rozkład wykładniczy z parametrem λ, to, korzystając z metody największej wiarogodności, otrzymujemy:

m^=2.9.

λ^=1029, gdzie λ^ jest oceną parametru λ.

m^=λ^, gdzie λ^ jest takie jak wyżej.

λ^0.35, gdzie λ^ jest takie jak wyżej.