تضامنًا مع حق الشعب الفلسطيني |
دالة الكثافة الاحتمالية
في نظرية الاحتمالات، دالة كثافة الاحتمال[1] أو دالة الكثافة الاحتمالية (د. ك.ا) (بالإنجليزية: probability density function) أو (pdf) هي الدالة الممثلة لأي توزيع احتمالي عن طريق التكامل. وتكون دالة الكثافة الاحتمالية موجبة دائمًا، كما يكون تكاملها من ∞- إلى ∞+ مساويًا لواحد:
يمكن وصف دالة الكثافة الاحتمالية بأنها تقويم لاستمرارية منسّج الذي يمثل التكرارات النسبية ضمن مجالات النتائج البيانية.
توزيعات مستمرة بمتغير واحد
تكون للمتغير العشوائي دالة كثافة احتمالية ، حيث قيم هذه الدالة غير سالبة وهي قابلة للتكامل حسب ليبيغ، إذا ما تحقّق :
أي أنّ الاحتمال بأن يتخذ المتغير قيمًا في الفترة مساوية لتكامل دالة الكثافة الاحتمالية في نفس الفترة. من هنا، فإذا كانت هي دالة التوزيع التراكمي للمتغير ، يتحقق:
وكذلك، فإنّ:
من هنا، فإذا كان لدينا توزريعًا احتماليًا له كثافة ، عندئذ يكون الاحتمال للحصول على قيم في المجال اللامتناهي هو .
دوال كثافة احتمالية مهمة
- التوزيع المنتظم هو أحد أكثر التوزيعات أهمية واستعمالاً. في صيغته المستمرة نقول أنّ للمتغيّر العشوائي X توزيعًا منتظمًا في الفترة إذا كان احتمال حصول X على قيمة ما في فترة جزئية محتواة في الفترة مساويًا لاحتمال حصوله على قيمة ما في فترة جزئية أخرى محتواة في الفترة ، بشرط أن تكون الفترتان بنفس الطول. هذا يقضي بأن يكون لـX نفس الكثافة الاحتمالية على طول الفترة ، أي:
- بالنسبة للتوزيع الاحتمالي الطبيعي أو الغاوسي، فإنّ دالة الكثافة الاحتمالية هي:
- هذا في حالة كون المتغيّر عشوائي تابعا لتوزيع طبيعي معياري، أي أنّه ذو قيمة متوقّعة مساوية لصفر، وتباين مساوٍ لواحد. أمّا إذا كانت القيمة المتوقعة مساوية لـ- والتباين مساويًا لـ- تكتب دالة الكثافة الاحتمالية كالتالي:
استعمالات
- حساب القيمة المتوقعة لمتغيّر عشوائي ما يتم وفق المعادلة التالية:
- أي أنّ القيمة المتوقعة لمتغيّر عشوائي هي عبارة عن مركز ثقل دالة الكثافة الاحتمالية خاصته.
انظر أيضًا
مراجع
- ^ Q108593221، ص. 553، QID:Q108593221