Mathematics 13

확률 밀도

때때로 변수는 오렌지의 개수, 박스의 종류와 같이 셀수있는 것이 아니라 키, 몸무게와 같이 연속적인 경우가 있다. 이러한 경우 확률을 표현하는 데 있어 다른 방식을 사용해야 할 것이다. 이러한 연속적인 변수의 확률 p(x)를 확률 밀도(probability density)라고 부른다. 위의 그래프는 확률 밀도 함수의 예시이다. P(x)는 누적 분포 함수라고 부르며 p(x)의 적분값으로 볼 수 있다. p(x)는 확률 밀도 함수라고 부르며 P(x)의 미분값으로 볼 수 있다. 연속형 변수에서 어떤 특정한 값을 가질 확률을 구하는 것은 쉽지 않다. 예를 들어, 키가 임의의 한 사람의 키가 180일 확률을 구한다고 치자. 실제로 그의 키가 정확히 180일 확률 극히 희박하다. 따라서 우리는 179.5~180.5 ..

조건부 확률과 베이즈 정리

확률의 기본적인 컨셉을 이해하기 위해 다음 예시를 살펴보자 다음과 같이 빨간색, 파란색 상자 안에 사과(초록색)와 오렌지(주황색)이 들어있다고 가정하자. 여기서 랜덤하게 상자 하나를 골라 임의로 과일 하나를 꺼내고, 어떤 과일인지 확인 후 꺼냈던 상자에 다시 집어 넣는다고 하자. 이를 여러번 반복할 것이다. 이 과정에서 빨간 상자를 고를 확률이 40%, 파란 상자를 고를 확률이 60%이라고 가정하자. 여기서 상자는 바로 확률 변수이다. 상자를 확률 변수 B라고 하면 이 확률 변수 B는 r, b 두 개의 값을 가질 수 있다. 또한 과일의 정체 역시 확률 변수이며, 이를 F라고 지칭하자. 확률 변수 F는 a(사과), o(오렌지) 두 개의 값을 가질 수 있다. 빨간 상자를 고를 확률이 40%, 파란 상자를 고..

합의 법칙(sum rule), 곱의 법칙(product rule)

합의 법칙 다음 그림과 같은 상황을 고려해보자 행 방향이 확률 변수 X가 가질 수 있는 값 xi이고 열 방향이 확률 변수 Y가 가질 수 있는 값 yj이다. 여기서, X=xi이면서 Y=yj일 확률을 p(X=xi, Y=yj)로 적고 결합 확률이라고 칭한다. 이 결합 확률은 다음과 같이 표현된다. 여기서 nij는 xi이면서 yi일 경우의 수를 뜻하고 N은 전체 가능한 경우의 수를 뜻한다. 위의 그림을 통해서 다음과 같은 식 또한 도출할 수 있다. 위의 두 식을 이용하여 다음을 도출할 수 있다. 이것이 확률의 합의 법칙이다. 때때로 p(X=xi)는 주변 확률이라고 불린다. 곱의 법칙 X=xi인 사례들만 고려해보자. 그 중 Y=yj인 사례들의 비율을 생각해 볼 수 있다. 이를 조건부 확률이라고 하며 p(Y=yj ..