MATEMATIKA

Banaketa binomiala

Aldagarri diskretua duten ausazko esperimentu ekiprobableen deskribapen ohizko era, banaketa binomiala da. Banaketa mota honetan, halako emaitza gertatzeko aukera aztertzen da, zein bi parametroen bitartez deskribatzen den: esperimentua zenbat aldiz errepikatu den eta emaitza bezala bilatzen den ausazko ekintzaren aukera indibiduala.

Banaketa binomialerako baldintzak

Banaketa bat binomiala dela esaten da, ondorengo baldintzak betetzen direnean:

  • Oinarrizko ausazko esperimentua n aldiz errepikatzen da, eta lorturiko emaitza guztiak bere artean independenteak dira.
  • Froga bakoitzean, p-k espresaturiko arrakasta-aukera (A gertakaria) bera lortzen da. Era berean, froga bakoitzean, huts egite ( gertakaria) aukera bera existitzen da, zein q = 1 - p den.
  • Banaketa binomialaren helburua, arrakasta kopuru bat gertatzearen aukera ezagutzea da. X ausazko aldagarria, zeinek A gertakaria (arrakasta) zenbat aldiz agertzen den adierazten duen, diskretua da, eta bere ibilbidea {0, 1, 2, 3, ..., n} taldea da.

Banaketa binomiala B (n, p) bezala espresatzen da, esperimentua errepikatzen den aldien kopurua n izanez eta p arrakastaz gertatzeko aukera izanez.

Ausazko esperimentuaren adibidea, banaketa binomialaren bitartez deskribatua: dado bat lau aldiz botatzean, zenbat aldiz aterako da 6 zenbakia? Gertakari hau esperimentuaren «arrakasta» da.

Probabilitate funtzioa

Banaketa binomiala, bere probabilitate funtzioa ondorengo espresioan agertzen delako bereizten da:

non r, ausazko esperimentuari loturiko arrakasta kopurua den.

B (n, p) banaketa binomial batean, zera egiaztatzen da:
  • n errepikapenetan gutxienez arrakasta bat agertzeko aukera, ondorengoa da:

  • n errepikapenetan gehienez arrakasta bat gertatzeko aukera, ondorengoa da:

Itxaropena, bariantza eta desbiderapen tipikoa

B (n, p)-k adierazitako banaketa binomialean, non n esperimentuaren errepikapen zenbakia den eta p gertakari zehatz bat (arrakasta) gertatzeko aukera, X ausazko aldagaiaren itxaropen matematikoa ondorengo espresioaren bitartez ematen da:

Analogikoki, X ausazko aldagaiaren bariantza, hau era diskretukoa izatean, horrela kalkulatzen da:

q arrakasta ezaren (porrota) aukera izanik. Desbideratze tipikoa, ohizkoa den eran, bariantzaren erro karratua da.

Banaketa binomialaren doitzea

Batzutan, B (n, p) motako banaketa binomialaren aukeraren kalkulua oso konplikatua gertatzen da. Abraham de Moivre (1667-1754) frantziar matematikariak erakutsi zuenez, N (np, ), motako B (n, p) banaketa binomialaren aukera, banaketa normalaren (56. gaia ikusi) bitartez hurbil daiteke, zein bereziki egokia gertatzen den, ondorengoa gertatzen denean:

  • n-ren balorea oso handia da.
  • np eta nq, 5 bezain ³ dira. (n zenbat eta handiagoa izan eta p 0,5eri zenbat eta gehiago hurbildu, orduan eta hobeagoa gertatzen da eginiko hurbiltzea).

Banaketa binomiala (aldagai diskretuzkoa) normalera (etengabeko aldagaizkoa) eraldatzeko, beharrezkoa da ondorengo eraldaketara jotzea:

Arrakastaren mugak

Orokorrean, banaketa binomialak bideratutako ausazko esperimentuan arrakasta kopurua i zenbakia baino txikiagoa ala handiagoa den zehazteko, ondorengo espresioetara jotzen da:

 

Abraham de Moivre

Abraham de Moivre (1667-1754), frantziar matematikaria, hugonoteen (hau da, bere taldea) errepresio-garai aztoratua bizi zuen. Londresen atzerriratua, Isaac Newton eta Edmond Halley-ren adiskidetasuna landu zuen eta probabilitatearen teoriako eremuan eta trigonometria analitikoan garapen handien autorea izan zen.