Diskrete Verteilungen

Einführung in die Statistik

George Boorman

Curriculum Manager, DataCamp

Sechsseitiger Würfel.png

Einführung in die Statistik

Würfeln

Jede Seite eines Würfels hat eine Wahrscheinlichkeit von 1/6.png

Einführung in die Statistik

Auswahl von Vertrieblern

 

Namen in einer Box, jeder mit 25 % Wahrscheinlichkeit.png

Einführung in die Statistik

Wahrscheinlichkeitsverteilung

Beschreibt die Wahrscheinlichkeit eines jeden möglichen Ergebnisses in einem Szenario

Jede Seite eines Würfels hat eine Wahrscheinlichkeit von 1/6.png

 

Erwartungswert: Die Mittelwert einer Wahrscheinlichkeitsverteilung

Erwarteter Wert eines fairen Würfelwurfs = $(1 \times \frac{1}{6}) + (2 \times \frac{1}{6}) +(3 \times \frac{1}{6}) +(4 \times \frac{1}{6}) +(5 \times \frac{1}{6}) +(6 \times \frac{1}{6}) = 3,5$

Einführung in die Statistik

Warum sind Wahrscheinlichkeitsverteilungen wichtig?

  • Hilf uns, Risiken zu quantifizieren und Entscheidungen zu treffen

 

 

  • Wird häufig bei Hypothesentests verwendet
    • Wahrscheinlichkeit, dass die Ergebnisse zufällig entstanden sind

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1 Bildnachweis: https://unsplash.com/@timmossholder
Einführung in die Statistik

Visualisierung einer Wahrscheinlichkeitsverteilung

Histogram_with_a_bar_for_each_number_one_through_six_with_height_one_sixth_each.png

Einführung in die Statistik

Wahrscheinlichkeit = Fläche

$$P(\text{Würfelwurf}) \le 2 = ~?$$

bars_for_one_and_two_highlighted.png

Einführung in die Statistik

Wahrscheinlichkeit = Fläche

$$P(\text{Würfelwurf}) \le 2 = 1/3$$

one_sixth_plus_one_sixth_equals_one_third.png

Einführung in die Statistik

Ungerader Würfel

six-sided_die with_two_sides_with_three_dots.png

Erwarteter Wert eines ungeraden Würfelwurfs = $(1 \times \frac{1}{6}) +(2 \times 0) +(3 \times \frac{1}{3}) +(4 \times \frac{1}{6}) +(5 \times \frac{1}{6}) +(6 \times \frac{1}{6}) = 3,67 $

Einführung in die Statistik

Visualisieren ungleichverteilter Wahrscheinlichkeiten

Wahrscheinlichkeitsverteilung_des_ungeraden_Würfels_mit_einer_vier_fünf_sechsten_Höhe_ein_sechster_Balken_zwei_Höhe_null_ein_dritter_Balken_drei_Höhe_ein_dritter.png

Einführung in die Statistik

Hinzufügen von Flächen

$$P(\text{Ungerader Würfelwurf}) \le 2 = ~?$$

probability_distribution_with_one_highlighted.png

Einführung in die Statistik

Hinzufügen von Flächen

$$P(\text{Ungerader Würfelwurf}) \le 2 = 1/6$$

probability_distribution_with_text_stating_one_sixth_plus_zero.png

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Diskrete Wahrscheinlichkeitsverteilungen

Beschreibe Wahrscheinlichkeiten für diskrete Ergebnisse

Fairer Würfel

fair_dice_frequency distribution.png

                Diskrete Gleichverteilung

 

Ungerader Würfel

uneven_dice_frequency_distribution.png

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Stichproben aus einer diskreten Verteilung

Wurf Ergebnis
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6

 

$ {Mittelwert} = 3,5 $

Wurf Ergebnis
1 3
2 1
3 2
4 4
5 6
6 3
7 2
8 2
9 2
10 5
Einführung in die Statistik

Visualisieren einer Stichprobe

histogram_of_10_die_rolls.png

Einführung in die Statistik

Stichprobenverteilung vs. theoretische Verteilung

histogram_of_10_die_rolls.png

                            $ {Mittelwert} = 3,0 $

even_dice_frequency_distribution.png

                            $ {Mittelwert} = 3,5 $

Einführung in die Statistik

Eine größere Stichprobe

Stichprobe mit 100 Würfen

histogram_of_100_rolls.png

                                                                  $ {Mittelwert} = 3,33 $

Einführung in die Statistik

Eine noch größere Stichprobe

Stichprobe mit 1000 Würfen

histogram_of_1000_rolls.png

                                                                  $ {Mittelwert} = 3,52 $

Einführung in die Statistik

Gesetz der großen Zahlen

Mit zunehmender Stichprobengröße nähert sich der Stichprobenmittelwert dem Erwartungswert an.

Stichprobengröße Mittelwert
10 3,00
100 3,33
1.000 3,52
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Lass uns üben!

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