43 svar
302 visningar
destiny99 behöver inte mer hjälp
destiny99 12203
Postad: 9 maj 11:45 Redigerad: 9 maj 11:45

ML-skattning av en parameter

Hej!

Hur ska man börja i a) ? Jag fastnade lite på det. Skulle även behöva en ledtråd till b)

Gustor 864
Postad: 9 maj 16:25 Redigerad: 9 maj 17:14

Vad är den gemensamma tätheten av de nn slumpvariablerna?

Betraktar vi uttrycket för gemensamma tätheten som en funktion av bb, säg L(b)L(b), så uttrycker den sannolikheten för någon viss observerad data som funktion av parametern bb. Detta brukar kallas för likelihood-funktionen.

Vi vill maximera denna funktion (maximum likelihood-metoden: vilket värde på bb gör den observerade data mest sannolik?).

För att lyckas med detta är det användbart att använda log-likelihood och att derivera för att hitta ev. maxima.

MK = minsta kvadratmetoden.  Då försöker man istället minimera en funktion Q som består av en summa av kvadrater.

destiny99 12203
Postad: 9 maj 17:24
Gustor skrev:

Vad är den gemensamma tätheten av de nn slumpvariablerna?

Betraktar vi uttrycket för gemensamma tätheten som en funktion av bb, säg L(b)L(b), så uttrycker den sannolikheten för någon viss observerad data som funktion av parametern bb. Detta brukar kallas för likelihood-funktionen.

Vi vill maximera denna funktion (maximum likelihood-metoden: vilket värde på bb gör den observerade data mest sannolik?).

För att lyckas med detta är det användbart att använda log-likelihood och att derivera för att hitta ev. maxima.

MK = minsta kvadratmetoden.  Då försöker man istället minimera en funktion Q som består av en summa av kvadrater.

Så långt kom jag i a). Vad gör jag nu?

Gustor 864
Postad: 9 maj 17:39

Jag skulle först logaritmera (ta log-likelihoodfunktionen) och sedan använda derivata för att hitta maximum. Tänk på att termer som inte innehåller bb är konstanter och försvinner vid derivering med avseende på bb.

destiny99 12203
Postad: 9 maj 18:56 Redigerad: 9 maj 18:58
Gustor skrev:

Jag skulle först logaritmera (ta log-likelihoodfunktionen) och sedan använda derivata för att hitta maximum. Tänk på att termer som inte innehåller bb är konstanter och försvinner vid derivering med avseende på bb.

jag fick något negativt under rottecknet när jag maximerade log av likelihood funktionen. Ska det vara så?

Gustor 864
Postad: 9 maj 20:24 Redigerad: 9 maj 20:25

Det ser nästan rätt ut, men jag tror du fått ett minustecken fel som du själv redan misstänkt. På fjärde raden nedifrån har du förenklat log(xb2n)\log (\frac{x}{b^{2n}}) till logx-log(b-2n)\log x - \log(b^{-2n}), men det borde bli logx-log(b2n)\log x - \log(b^{2n}), eller hur?

destiny99 12203
Postad: 9 maj 20:53 Redigerad: 9 maj 20:54
Gustor skrev:

Det ser nästan rätt ut, men jag tror du fått ett minustecken fel som du själv redan misstänkt. På fjärde raden nedifrån har du förenklat log(xb2n)\log (\frac{x}{b^{2n}}) till logx-log(b-2n)\log x - \log(b^{-2n}), men det borde bli logx-log(b2n)\log x - \log(b^{2n}), eller hur?

Ja precis. Jag rättade till detta, svaret kommer altså bli såhär , men vilket tecken skall b ha då? Jag antar att man vill åt det positiva svaret på ml skattning av parametern b.

destiny99 12203
Postad: 9 maj 22:31

Hur ska man tänka i b?

Gustor 864
Postad: 9 maj 23:26

Ja precis. Jag rättade till detta, svaret kommer altså bli såhär , men vilket tecken skall b ha då? Jag antar att man vill åt det positiva svaret på ml skattning av parametern b.

Det är riktigt, för parametern bb i en Rayleighfördelning gäller det alltid att b>0b>0. Det verkar inte stå i uppgiften, men kanske på något formelblad?

Hur ska man tänka i b?

Jag antar (ska erkänna att jag inte är helt säker) att du ska använda funktionen QQ från Formelsamlingen, som jag gissar ser ut som en summa av kvadrater. Till skillnad från ML-skattning där du maximerar en likelihood- eller log-likelihoodfunktion ska du här minimera funktionen QQ, alltså hitta ett värde som gör att summan av de kvadrerade felen (det som funktionen QQ mäter) blir så liten som möjligt. Detta värde blir då din MK-skattning av parametern. Du borde dock kunna göra detta genom att derivera precis som i a).

destiny99 12203
Postad: 10 maj 09:12
Gustor skrev:

Ja precis. Jag rättade till detta, svaret kommer altså bli såhär , men vilket tecken skall b ha då? Jag antar att man vill åt det positiva svaret på ml skattning av parametern b.

Det är riktigt, för parametern bb i en Rayleighfördelning gäller det alltid att b>0b>0. Det verkar inte stå i uppgiften, men kanske på något formelblad?

Hur ska man tänka i b?

Jag antar (ska erkänna att jag inte är helt säker) att du ska använda funktionen QQ från Formelsamlingen, som jag gissar ser ut som en summa av kvadrater. Till skillnad från ML-skattning där du maximerar en likelihood- eller log-likelihoodfunktion ska du här minimera funktionen QQ, alltså hitta ett värde som gör att summan av de kvadrerade felen (det som funktionen QQ mäter) blir så liten som möjligt. Detta värde blir då din MK-skattning av parametern. Du borde dock kunna göra detta genom att derivera precis som i a).

Det står ingenting om detta på formelsamlingen. Men jag hittade detta i kursboken.  Jag tror lambda är 1 här och c är då b. Så b skall alltså vara positivt som du sa.

destiny99 12203
Postad: 10 maj 09:59

Så långt kom jag i b) uppgiften ,men fastnade på hur man ska gå vidare efter substitutionen.

Gustor 864
Postad: 10 maj 13:11

Du kanske kan använda väntevärdet för en standard normal s.v. ZZ? Notera att E[Z2]=1E[Z^2]=1, och titta på integralen för detta väntevärde. Jämför med E[X]E[X] som du vill beräkna.

destiny99 12203
Postad: 10 maj 13:27 Redigerad: 10 maj 13:29
Gustor skrev:

Du kanske kan använda väntevärdet för en standard normal s.v. ZZ? Notera att E[Z2]=1E[Z^2]=1, och titta på integralen för detta väntevärde. Jämför med E[X]E[X] som du vill beräkna.

Tror inte jag förstår riktigt vad du menar med väntevärdet för en standard normal fördelning s.v? Det är väl inte en normalfördelning vi har 

Gustor 864
Postad: 10 maj 21:09 Redigerad: 10 maj 21:10

E[Z]=12πxe-x22E[Z] = \frac{1}{\sqrt{2\pi}}\int x e^{-\frac{x^2}{2}}.

Jämför med uttrycket för E[X]E[X]. Vi vet att E[Z]=1E[Z]=1 för ZN(0,1)Z\sim N(0,1), så vad borde E[X]E[X] bli då?

destiny99 12203
Postad: 10 maj 22:27 Redigerad: 10 maj 22:47
Gustor skrev:

E[Z]=12πxe-x22E[Z] = \frac{1}{\sqrt{2\pi}}\int x e^{-\frac{x^2}{2}}.

Jämför med uttrycket för E[X]E[X]. Vi vet att E[Z]=1E[Z]=1 för ZN(0,1)Z\sim N(0,1), så vad borde E[X]E[X] bli då?

Enda skillnaden är att de har en faktor 1/sqrt(2pi) framför integranden och sen xe^-x^2/2 medan för X har vi 1/b^2 framför integraden och sen x^2e^-x^2/2b^2. Hur ska man jämföra?

Gustor 864
Postad: 11 maj 22:03 Redigerad: 11 maj 22:11

Låt XRayleigh(b)X\sim \operatorname{Rayleigh}(b), med pdf

fX(x;b)=xb2e-x22b2f_X(x;b)= \frac{x}{b^2} e^{-\frac{x^2}{2b^2}} (för x0x\geq 0, annars fX(x;b)=0f_X(x;b)=0).

Enligt definition är

E[X]=0x2b2e-x22b2dx=1b20x2e-x22b2dx\mathrm{E}[X] = \int_0^\infty \frac{x^2}{b^2}e^{-\frac{x^2}{2b^2}}\, dx = \frac{1}{b^2} \int_0^\infty x^2 e^{-\frac{x^2}{2b^2}}\, dx.

Om ZN(0,b2)Z\sim N(0,b^2) gäller att 

fZ(x)=12πb2e-x22b2f_Z(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi b^2}}e^{-\frac{x^2}{2b^2}}.

Alltså är 

e-x22b2=2πb2fZ(x)e^{-\frac{x^2}{2b^2}} = \sqrt{2\pi b^2} f_Z(x). Substituerar vi detta i integralen ovan får vi att

𝔼[X]=1b20x2(2πb2fZ(x))dx\mathbb{E}[X] = \frac{1}{b^2}\int_0^\infty x^2 (\sqrt{2\pi b^2} f_Z(x))\, dx, vilket vi kan skriva som

𝔼[X]=2πb0x2fZ(x)dx\mathbb{E}[X] = \frac{\sqrt{2\pi}}{b} \int_0^\infty x^2 f_Z(x)\, dx.

Denna integral ser nästan ut som 𝔼[Z2]\mathbb{E}[Z^2] (för en kontinuerlig slumpvariabel YY gäller att E[Y2]=y2fY(y)E[Y^2] = \int y^2 f_Y(y)), förutom att integrationsgränserna är 00 och \infty istället för --\infty och \infty. Men vi vet att sannolikheten för ZZ är symmetrisk, så

0x2fZ(x)dx=12-x2fZ(x)dx=12𝔼[Z2]\int_0^\infty x^2 f_Z(x)\, dx = \frac{1}{2} \int_{-\infty}^\infty x^2 f_Z(x)\, dx = \frac{1}{2} \mathbb{E}[Z^2].

Variansen är Var(Z)=𝔼[Z2]-(𝔼[Z])2\operatorname{Var}(Z) = \mathbb{E}[Z^2] - (\mathbb{E}[Z])^2, och eftersom ZN(0,b2)Z\sim N(0,b^2) vet vi att Var(Z)=𝔼[Z2]-0=b2\operatorname{Var}(Z) = \mathbb{E}[Z^2] - 0 = b^2, eftersom ZZ har väntevärde noll och varians b2b^2.

Sätter vi in detta i vår integral får vi att

𝔼[X]=2πb12𝔼[Z2]=2πbb22=bπ2\mathbb{E}[X] = \frac{\sqrt{2\pi}}{b} \frac{1}{2} \mathbb{E}[Z^2] = \frac{\sqrt{2\pi}}{b} \frac{b^2}{2} = b\sqrt{\frac{\pi}{2}}.


Det borde också gå bra att köra partiell integrering om man väljer u=xu = x och dv=xe-x22b2dxdv = xe^{-\frac{x^2}{2b^2}}\, dx

destiny99 12203
Postad: 12 maj 10:02 Redigerad: 12 maj 10:04
Gustor skrev:

Låt XRayleigh(b)X\sim \operatorname{Rayleigh}(b), med pdf

fX(x;b)=xb2e-x22b2f_X(x;b)= \frac{x}{b^2} e^{-\frac{x^2}{2b^2}} (för x0x\geq 0, annars fX(x;b)=0f_X(x;b)=0).

Enligt definition är

E[X]=0x2b2e-x22b2dx=1b20x2e-x22b2dx\mathrm{E}[X] = \int_0^\infty \frac{x^2}{b^2}e^{-\frac{x^2}{2b^2}}\, dx = \frac{1}{b^2} \int_0^\infty x^2 e^{-\frac{x^2}{2b^2}}\, dx.

Om ZN(0,b2)Z\sim N(0,b^2) gäller att 

fZ(x)=12πb2e-x22b2f_Z(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi b^2}}e^{-\frac{x^2}{2b^2}}.

Alltså är 

e-x22b2=2πb2fZ(x)e^{-\frac{x^2}{2b^2}} = \sqrt{2\pi b^2} f_Z(x). Substituerar vi detta i integralen ovan får vi att

𝔼[X]=1b20x2(2πb2fZ(x))dx\mathbb{E}[X] = \frac{1}{b^2}\int_0^\infty x^2 (\sqrt{2\pi b^2} f_Z(x))\, dx, vilket vi kan skriva som

𝔼[X]=2πb0x2fZ(x)dx\mathbb{E}[X] = \frac{\sqrt{2\pi}}{b} \int_0^\infty x^2 f_Z(x)\, dx.

Denna integral ser nästan ut som 𝔼[Z2]\mathbb{E}[Z^2] (för en kontinuerlig slumpvariabel YY gäller att E[Y2]=y2fY(y)E[Y^2] = \int y^2 f_Y(y)), förutom att integrationsgränserna är 00 och \infty istället för --\infty och \infty. Men vi vet att sannolikheten för ZZ är symmetrisk, så

0x2fZ(x)dx=12-x2fZ(x)dx=12𝔼[Z2]\int_0^\infty x^2 f_Z(x)\, dx = \frac{1}{2} \int_{-\infty}^\infty x^2 f_Z(x)\, dx = \frac{1}{2} \mathbb{E}[Z^2].

Variansen är Var(Z)=𝔼[Z2]-(𝔼[Z])2\operatorname{Var}(Z) = \mathbb{E}[Z^2] - (\mathbb{E}[Z])^2, och eftersom ZN(0,b2)Z\sim N(0,b^2) vet vi att Var(Z)=𝔼[Z2]-0=b2\operatorname{Var}(Z) = \mathbb{E}[Z^2] - 0 = b^2, eftersom ZZ har väntevärde noll och varians b2b^2.

Sätter vi in detta i vår integral får vi att

𝔼[X]=2πb12𝔼[Z2]=2πbb22=bπ2\mathbb{E}[X] = \frac{\sqrt{2\pi}}{b} \frac{1}{2} \mathbb{E}[Z^2] = \frac{\sqrt{2\pi}}{b} \frac{b^2}{2} = b\sqrt{\frac{\pi}{2}}.


Det borde också gå bra att köra partiell integrering om man väljer u=xu = x och dv=xe-x22b2dxdv = xe^{-\frac{x^2}{2b^2}}\, dx

Den här metoden var väldigt lång och säkert nyttigt, men dessvärre kommer jag inte minnas till en eventuell redovisning.  Om jag använder partiell integration, hur går jag vidare? Det var den metoden jag kunde snabbt komma på. 

Gustor 864
Postad: 12 maj 11:49 Redigerad: 12 maj 11:49

Partiell integrering verkar betydligt jobbigare tycker jag, men har du försökt med mitt förslag på uu och dvdv?

destiny99 12203
Postad: 12 maj 13:31 Redigerad: 12 maj 13:31
Gustor skrev:

Partiell integrering verkar betydligt jobbigare tycker jag, men har du försökt med mitt förslag på uu och dvdv?

är det inte partiell integration du menade med u och dv? om u=x och så får vi 1/b^2u^2e^-u^2/2b^2

Gustor 864
Postad: 12 maj 15:00
destiny99 skrev:
Gustor skrev:

Partiell integrering verkar betydligt jobbigare tycker jag, men har du försökt med mitt förslag på uu och dvdv?

är det inte partiell integration du menade med u och dv? 

...jo? Jag menade att om du vill kan du göra det, och då tror jag du ska välja u och dv enligt mitt tidigare inlägg.

destiny99 12203
Postad: 12 maj 15:52 Redigerad: 12 maj 15:52
Gustor skrev:
destiny99 skrev:
Gustor skrev:

Partiell integrering verkar betydligt jobbigare tycker jag, men har du försökt med mitt förslag på uu och dvdv?

är det inte partiell integration du menade med u och dv? 

...jo? Jag menade att om du vill kan du göra det, och då tror jag du ska välja u och dv enligt mitt tidigare inlägg.

Jag kan ha missförstått dig nu. Men när jag gör den substitution u=x  nedan så kommer jag inte vidare än såhär. 

Laguna Online 32401
Postad: 12 maj 16:10

Det fattas något. När man gör partiell integration får man två termer, en u*v och en ny integral.

destiny99 12203
Postad: 12 maj 16:12 Redigerad: 12 maj 16:16
Laguna skrev:

Det fattas något. När man gör partiell integration får man två termer, en u*v och en ny integral.

Okej jag är jätte snurrig nu. Jag vet inte vad som fattas helt ärligt. Han sa att jag ska använda u subsitution men vi kommer ingenstans. Vi har liksom 1/b2*(u2*e^-u2/2b2)

destiny99 12203
Postad: 12 maj 16:29 Redigerad: 12 maj 16:34

Det här fick jag. Lite problematiskt när gränserna ska sättas in...

Trinity2 Online 4438
Postad: 12 maj 16:45

Gustors metod är snygg. Annars,

destiny99 12203
Postad: 12 maj 16:46
Trinity2 skrev:

Gustors metod är snygg. Annars,

Och din metod gör inte saken enklare för jag förstår inte din substitution och var du får den ifrån. 

Trinity2 Online 4438
Postad: 12 maj 16:47

Du vill ha

på en välkänd, enklare, form.

destiny99 12203
Postad: 12 maj 16:57 Redigerad: 12 maj 17:20
Trinity2 skrev:

Du vill ha

på en välkänd, enklare, form.

Typ såhär? Det verkar jätteklurigt hur man fortsätter härifrån. Får tyvärr ge upp för stunden tills någon här kan hjälpa mig vidare. 

Trinity2 Online 4438
Postad: 12 maj 18:42 Redigerad: 12 maj 18:42

Din metod funkar (i princip), men till slut måste man veta att Gamma(1/2) = sqrt(pi). Om man inte gör som Gustor kommer man aldrig "i mål" med grundläggande analys, utan då måste man kunna Analys 2. Det finns ett par integraler som man bara lär sig vad de är. Beroende på var man är i matematiken är dessa välkända.

destiny99 12203
Postad: 12 maj 19:10 Redigerad: 12 maj 19:15
Trinity2 skrev:

Din metod funkar (i princip), men till slut måste man veta att Gamma(1/2) = sqrt(pi). Om man inte gör som Gustor kommer man aldrig "i mål" med grundläggande analys, utan då måste man kunna Analys 2. Det finns ett par integraler som man bara lär sig vad de är. Beroende på var man är i matematiken är dessa välkända.

Okej, så det bästa är bara att göra som gustors metod och strunta i metoden jag försökte med? För den där gamma(1/2) har jag sett i boken men tror ej den är viktig i kursen för ingen har gått igenom den på övningar. I värsta fall får jag diskutera uppgiften med vår föreläsare om jag inte begriper den innan vi ses.

Trinity2 Online 4438
Postad: 12 maj 19:59
destiny99 skrev:
Trinity2 skrev:

Din metod funkar (i princip), men till slut måste man veta att Gamma(1/2) = sqrt(pi). Om man inte gör som Gustor kommer man aldrig "i mål" med grundläggande analys, utan då måste man kunna Analys 2. Det finns ett par integraler som man bara lär sig vad de är. Beroende på var man är i matematiken är dessa välkända.

Okej, så det bästa är bara att göra som gustors metod och strunta i metoden jag försökte med? För den där gamma(1/2) har jag sett i boken men tror ej den är viktig i kursen för ingen har gått igenom den på övningar. I värsta fall får jag diskutera uppgiften med vår föreläsare om jag inte begriper den innan vi ses.

Gustors metod är listig. Fråga din lärare hur den är tänkt att lösas.

destiny99 12203
Postad: 13 maj 06:54
Gustor skrev:

Låt XRayleigh(b)X\sim \operatorname{Rayleigh}(b), med pdf

fX(x;b)=xb2e-x22b2f_X(x;b)= \frac{x}{b^2} e^{-\frac{x^2}{2b^2}} (för x0x\geq 0, annars fX(x;b)=0f_X(x;b)=0).

Enligt definition är

E[X]=0x2b2e-x22b2dx=1b20x2e-x22b2dx\mathrm{E}[X] = \int_0^\infty \frac{x^2}{b^2}e^{-\frac{x^2}{2b^2}}\, dx = \frac{1}{b^2} \int_0^\infty x^2 e^{-\frac{x^2}{2b^2}}\, dx.

Om ZN(0,b2)Z\sim N(0,b^2) gäller att 

fZ(x)=12πb2e-x22b2f_Z(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi b^2}}e^{-\frac{x^2}{2b^2}}.

Alltså är 

e-x22b2=2πb2fZ(x)e^{-\frac{x^2}{2b^2}} = \sqrt{2\pi b^2} f_Z(x). Substituerar vi detta i integralen ovan får vi att

𝔼[X]=1b20x2(2πb2fZ(x))dx\mathbb{E}[X] = \frac{1}{b^2}\int_0^\infty x^2 (\sqrt{2\pi b^2} f_Z(x))\, dx, vilket vi kan skriva som

𝔼[X]=2πb0x2fZ(x)dx\mathbb{E}[X] = \frac{\sqrt{2\pi}}{b} \int_0^\infty x^2 f_Z(x)\, dx.

Denna integral ser nästan ut som 𝔼[Z2]\mathbb{E}[Z^2] (för en kontinuerlig slumpvariabel YY gäller att E[Y2]=y2fY(y)E[Y^2] = \int y^2 f_Y(y)), förutom att integrationsgränserna är 00 och \infty istället för --\infty och \infty. Men vi vet att sannolikheten för ZZ är symmetrisk, så

0x2fZ(x)dx=12-x2fZ(x)dx=12𝔼[Z2]\int_0^\infty x^2 f_Z(x)\, dx = \frac{1}{2} \int_{-\infty}^\infty x^2 f_Z(x)\, dx = \frac{1}{2} \mathbb{E}[Z^2].

Variansen är Var(Z)=𝔼[Z2]-(𝔼[Z])2\operatorname{Var}(Z) = \mathbb{E}[Z^2] - (\mathbb{E}[Z])^2, och eftersom ZN(0,b2)Z\sim N(0,b^2) vet vi att Var(Z)=𝔼[Z2]-0=b2\operatorname{Var}(Z) = \mathbb{E}[Z^2] - 0 = b^2, eftersom ZZ har väntevärde noll och varians b2b^2.

Sätter vi in detta i vår integral får vi att

𝔼[X]=2πb12𝔼[Z2]=2πbb22=bπ2\mathbb{E}[X] = \frac{\sqrt{2\pi}}{b} \frac{1}{2} \mathbb{E}[Z^2] = \frac{\sqrt{2\pi}}{b} \frac{b^2}{2} = b\sqrt{\frac{\pi}{2}}.


Det borde också gå bra att köra partiell integrering om man väljer u=xu = x och dv=xe-x22b2dxdv = xe^{-\frac{x^2}{2b^2}}\, dx

Jag hänger inte med på resonemanget om symmetri och varför vi ändrar gränserna från -inf till inf. Jag tappar bort dig där vilket gör det svårt att hänga med. 

Gustor 864
Postad: 13 maj 14:38 Redigerad: 13 maj 15:29

Normalfördelningens sannolikhetsfunktion är symmetrisk kring sitt väntevärde (som är noll i detta fall). Konkret betyder det att fZ(x)=fZ(-x)f_Z(x)=f_Z(-x) för alla xx.

Integrerar vi från 00 till \infty får vi därför samma värde som om vi integrerar från --\infty till 00, eftersom

-0fZ(x)dx=0fZ(-x)dx=0fZ(x)dx\int_{-\infty}^0 f_Z(x)dx = \int_0^{\infty} f_Z(-x)dx = \int_0^\infty f_Z(x)dx.

Man kan även se detta genom att titta på grafen till sannolikheten:

Dessa två lika delar utgör tillsammans värdet av integralen från --\infty till \infty. Varje del är alltså precis hälften av hela integralen.

destiny99 12203
Postad: 13 maj 22:00 Redigerad: 13 maj 22:01
Gustor skrev:

Normalfördelningens sannolikhetsfunktion är symmetrisk kring sitt väntevärde (som är noll i detta fall). Konkret betyder det att fZ(x)=fZ(-x)f_Z(x)=f_Z(-x) för alla xx.

Integrerar vi från 00 till \infty får vi därför samma värde som om vi integrerar från --\infty till 00, eftersom

-0fZ(x)dx=0fZ(-x)dx=0fZ(x)dx\int_{-\infty}^0 f_Z(x)dx = \int_0^{\infty} f_Z(-x)dx = \int_0^\infty f_Z(x)dx.

Man kan även se detta genom att titta på grafen till sannolikheten:

Dessa två lika delar utgör tillsammans värdet av integralen från --\infty till \infty. Varje del är alltså precis hälften av hela integralen.

Juste så integralen från -inf till 0 är hälften av hela integralen och inf till 0 är också hälften vilket ger oss att från -inf till inf så är det totalt fZ(x)? Men varför skriver du 1/2x^2fZ(x) i #16?

Gustor 864
Postad: 14 maj 12:27

Därför att 0x2fZ(x)dx\int_0^\infty x^2 f_Z(x)\, dx är exakt hälften av -x2fZ(x)dx\int_{-\infty}^\infty x^2 f_Z(x)\, dx.

destiny99 12203
Postad: 14 maj 12:45 Redigerad: 14 maj 12:46
Gustor skrev:

Därför att 0x2fZ(x)dx\int_0^\infty x^2 f_Z(x)\, dx är exakt hälften av -x2fZ(x)dx\int_{-\infty}^\infty x^2 f_Z(x)\, dx.

Ok så rent språkligt när du säger hälften av integralen av normalfördelningens sannolikhetsfunktion så menar du basically det här nedan va? Sorry det är fel ordning nedan

Gustor 864
Postad: 14 maj 13:25 Redigerad: 14 maj 13:25

Ja, förutom att även den sista integranden borde vara x2fZ(x)x^2 f_Z(x). Det är bara integrationsgränserna som är olika när du tar olika delar.

Vi använder också att eftersom både x2x^2 och fZf_Z är jämna funktioner (=symmetriska kring yy-axeln) så är även deras produkt, alltså x2fZ(x)x^2 f_Z(x), en jämn funktion.

destiny99 12203
Postad: 14 maj 15:52
Gustor skrev:

Ja, förutom att även den sista integranden borde vara x2fZ(x)x^2 f_Z(x). Det är bara integrationsgränserna som är olika när du tar olika delar.

Vi använder också att eftersom både x2x^2 och fZf_Z är jämna funktioner (=symmetriska kring yy-axeln) så är även deras produkt, alltså x2fZ(x)x^2 f_Z(x), en jämn funktion.

OK. Men varför borde den sista integranden vara x^2fZ(x) och inte x^2fZ(-x)? Jaha så fZ(x) är  också symmetrisk kring y-axeln precis som x2 vilket innebär att båda är jämna funktioner?

Gustor 864
Postad: 14 maj 16:13

Som jag skrev så är det samma integrand hela tiden. Eftersom integranden är en jämn funktion (=symmetrisk kring yy-axeln) så är båda bitarna från 0 till oändligheten och från minus oändligheten till 0 exakt lika stora.

destiny99 12203
Postad: 14 maj 17:22 Redigerad: 14 maj 17:24
Gustor skrev:

Som jag skrev så är det samma integrand hela tiden. Eftersom integranden är en jämn funktion (=symmetrisk kring yy-axeln) så är båda bitarna från 0 till oändligheten och från minus oändligheten till 0 exakt lika stora.

Jaha okej. När du säger samma integrand så menar du alltså att fz(x)=fz(-x) då funktionen är jämn? Allt detta är sen lika med hälften av integralen

destiny99 12203
Postad: 15 maj 13:29

Stämmer detta ovan innan jag grönmarkerar tråden?

Gustor 864
Postad: 15 maj 15:33 Redigerad: 15 maj 15:54

Integrand är den funktion som integreras. Den funktionen ändras inte. Det som händer konceptuellt är att vi kan, om integranden är en jämn funktion, dela upp en integral från -a-a till aa i två likvärda integraler från -a-a till 00 och från 00 till aa. Vi kan förstås göra den uppdelningen av integrationsgränser för alla möjliga integrander, men bara för jämna sådana får vi lika stora delar.

Alltså: Om 

I=-aag(x)dxI=\int_{-a}^a g(x)\, dx,

A=-a0g(x)dxA=\int_{-a}^0 g(x)\, dx,

och

B=0ag(x)dxB=\int_0^a g(x)\, dx,

så är

I=A+BI = A+B 

för alla integrerbara funktioner gg.

Om g(x)=g(-x)g(x)=g(-x) för alla xx gäller även att

A=B=1/2IA=B=1/2 I.

Allt detta gäller även när a=a=\infty, så länge -g(x)dx\int_{-\infty}^\infty g(x)\, dx konvergerar.

destiny99 12203
Postad: 15 maj 17:29 Redigerad: 15 maj 17:33
Gustor skrev:

Integrand är den funktion som integreras. Den funktionen ändras inte. Det som händer konceptuellt är att vi kan, om integranden är en jämn funktion, dela upp en integral från -a-a till aa i två likvärda integraler från -a-a till 00 och från 00 till aa. Vi kan förstås göra den uppdelningen av integrationsgränser för alla möjliga integrander, men bara för jämna sådana får vi lika stora delar.

Alltså: Om 

I=-aag(x)dxI=\int_{-a}^a g(x)\, dx,

A=-a0g(x)dxA=\int_{-a}^0 g(x)\, dx,

och

B=0ag(x)dxB=\int_0^a g(x)\, dx,

så är

I=A+BI = A+B 

för alla integrerbara funktioner gg.

Om g(x)=g(-x)g(x)=g(-x) för alla xx gäller även att

A=B=1/2IA=B=1/2 I.

Allt detta gäller även när a=a=\infty, så länge -g(x)dx\int_{-\infty}^\infty g(x)\, dx konvergerar.

Aa ok. Men det blir i alla fall rätt som jag tänkte att det blir lika med 1/2I där I är som din funktion g(x).  Jag snackade förresten med min läraren om den uppgiften och han anser att den var svår och man behöver komma på alla dess steg själv under en tenta för betyget A så han tänkte exakt som dig. Men för mig var det inte trivialt eftersom jag har aldrig sett en sån fråga förut och det lär behövas erfarenhet för att kunna lösa exakt såna. Denna uppgift är basically sista frågan på tentan. 

Gustor 864
Postad: 15 maj 17:37

Det var en klurig fråga, jag håller med. Och det som kallas "Gustors lösning" i den här tråden är egentligen inte min egna lösning, utan jag anpassade den från en liknande lösning (där parametern b=1b=1) som jag hittade på nätet.

Svara
Close