Es gibt verschiedene Wahrscheinlichkeitsverteilungen. Jede dieser Distributionen hat eine bestimmte Anwendung und Verwendung, die für eine bestimmte Einstellung geeignet ist. Diese Distributionen reichen von den immer bekannten Glockenkurve (auch bekannt als Normalverteilung) zu weniger bekannten Verteilungen wie der Gammaverteilung. Die meisten Verteilungen beinhalten eine komplizierte Dichtekurve, einige jedoch nicht. Eine der einfachsten Dichtekurven ist für eine gleichmäßige Wahrscheinlichkeitsverteilung.
Merkmale der Gleichverteilung
Die gleichmäßige Verteilung hat ihren Namen von der Tatsache, dass die Wahrscheinlichkeiten für alle Ergebnisse gleich sind. Im Gegensatz zu einer Normalverteilung mit einem Buckel in der Mitte oder einer Chi-Quadrat-Verteilung hat eine Gleichverteilung keinen Modus. Stattdessen ist es gleich wahrscheinlich, dass jedes Ergebnis eintritt. Im Gegensatz zu einer Chi-Quadrat-Verteilung gibt es keine Schiefe zu einer gleichmäßigen Verteilung. Infolgedessen ist die Mittelwert und Median übereinstimmen.
Da jedes Ergebnis einer gleichmäßigen Verteilung mit derselben relativen Häufigkeit auftritt, ist die resultierende Form der Verteilung die eines Rechtecks.
Gleichmäßige Verteilung für diskrete Zufallsvariablen
In jeder Situation, in der jedes Ergebnis in einem Probenraum gleich wahrscheinlich ist, wird eine gleichmäßige Verteilung verwendet. Ein Beispiel hierfür ist in einem diskreten Fall das Walzen eines einzelnen Standardwerkzeugs. Es gibt insgesamt sechs Seiten des Würfels, und jede Seite hat die gleiche Wahrscheinlichkeit, mit der Vorderseite nach oben gerollt zu werden. Die Wahrscheinlichkeit Histogramm Diese Verteilung ist rechteckig mit sechs Balken, die jeweils eine Höhe von 1/6 haben.
Gleichmäßige Verteilung für kontinuierliche Zufallsvariablen
Betrachten Sie als Beispiel für eine gleichmäßige Verteilung in einer kontinuierlichen Einstellung einen idealisierten Zufallszahlengenerator. Dies wird wirklich eine erzeugen Zufallszahl aus einem bestimmten Wertebereich. Wenn also angegeben ist, dass der Generator eine Zufallszahl zwischen 1 und 4 erzeugen soll, dann 3.25, 3, e2,222222, 3,4545456 und Pi sind alle möglichen Zahlen, die gleich wahrscheinlich produziert werden.
Da die von einer Dichtekurve eingeschlossene Gesamtfläche 1 sein muss, was 100 Prozent entspricht, ist es einfach, die Dichtekurve für unseren Zufallszahlengenerator zu bestimmen. Wenn die Nummer aus dem Bereich stammt ein zu bdann entspricht dies einem Längenintervall b - ein. Um eine Fläche von eins zu haben, müsste die Höhe 1 / (betragenb - ein).
Beispielsweise würde für eine Zufallszahl, die von 1 bis 4 erzeugt wird, die Höhe der Dichtekurve 1/3 betragen.
Wahrscheinlichkeiten mit einer einheitlichen Dichtekurve
Es ist wichtig zu beachten, dass die Höhe einer Kurve nicht direkt die Wahrscheinlichkeit eines Ergebnisses angibt. Vielmehr werden wie bei jeder Dichtekurve die Wahrscheinlichkeiten durch die Bereiche unter der Kurve bestimmt.
Da eine gleichmäßige Verteilung wie ein Rechteck geformt ist, sind die Wahrscheinlichkeiten sehr einfach zu bestimmen. Anstatt zu benutzen Infinitesimalrechnung Um den Bereich unter einer Kurve zu finden, verwenden Sie einfach eine grundlegende Geometrie. Denken Sie daran, dass die Fläche eines Rechtecks seine Basis multipliziert mit seiner Höhe ist.
Kehren Sie zum gleichen Beispiel von früher zurück. In diesem Beispiel ist X. ist eine Zufallszahl, die zwischen den Werten 1 und 4 erzeugt wird. Die Wahrscheinlichkeit, dass X. liegt zwischen 1 und 3 ist 2/3, da dies die Fläche unter der Kurve zwischen 1 und 3 darstellt.