Distribució d'Irwin-Hall

Infotaula distribució de probabilitatDistribució d'Irwin-Hall
Funció de distribució de probabilitat
Tipusdistribució de probabilitat contínua i distribució de probabilitat simètrica Modifica el valor a Wikidata
Paràmetresn nombre natural
Suport
fdp
FD
Esperança matemàtica
Mediana
Moda
Variància
Coeficient de simetria0
Curtosi
FGM
FC
MathworldUniformSumDistribution Modifica el valor a Wikidata

En probabilitat i estadística, la distribució d'Irwin-Hall, anomenada així en honor a Joseph Oscar Irwin [1] i Philip Hall,[2] és la distribució de probabilitat de la suma d'un nombre de variables aleatòries independents, cadascuna amb distribució uniforme en l'interval [0,1]. Per aquest motiu també es coneix com a distribució de suma uniforme.[3] Aquesta mena de distribucions van ser estudiades per Joseph Luis Lagrange el 1770 [4] i per Nicolai Lobatxevski el 1832,[5] i redescobertes per nombrosos autors.[6]

La distribució d'Irwin-Hall està relacionada amb la distribució de Bates, que és la mitjana de n variables aleatòries independents distribuïdes uniformement en [0,1].

Definició

La distribució de Irwin–Hall [7] és la distribució de probabilitat de la suma de variables aleatòries independents totes amb distribució uniforme en l'interval [0,1]:[8]

La funció de densitat de probabilitat està donada per [9]

on, per a un nombre real i un nombre natural ,

Alternativament, [10] on és la part entera del nombre real . L'equivalència entre les expressions (1) i (2) de es dedueix del fet que per a , tenim que .

Aquesta densitat també es pot escriure [11] amb .

Càlculs explícits i demostració de la fórmula general

Funció de densitat per a n =1, 2 i 3

Figura 1. Funció de densitat

Per a , la funció de densitat és la densitat d'una distribució uniforme en l'interval [0,1]: Vegeu la Figura 1.

Quan . Vegeu la Figura 2. La distribució amb aquesta funció de densitat s'anomena distribució triangular.

Figura 2. Funció de densitat

La demostració d'aquesta fórmula es fa utilitzant la següent propietat:

Propietat: Funció de densitat de la suma de variables aleatòries independents [12]. Considerem dues variables aleatòries i independents amb funcions de densitat i respectivament. Sigui Aleshores té funció de densitat

Retornem al cas . D'acord amb (4), Fem el canvi de variable i obtenim Ara hem de distingir 3 casos:

  • Cas 1. Si , vegeu la Figura 3, aleshores, atès que és zero a menys que , tindrem
Figura 3. Càlcul de la funció de densitat , cas 1


  • Cas 2. Si , vegeu la Figura 4, aleshores,

Figura 4. Càlcul de la funció de densitat , cas 2


  • Cas 3. Finalment, si , és clar que .



Per a ,

Figura 5.Funció de densitat

La demostració es fa com en el cas anterior, aplicant la fórmula (4): Ara cal distingir els casos , , etc. Per exemple, quan , i ara es calculen ambdues integrals.

Funció de distribució

La funció de distribució és [9]Evidentment, també es poden calcular expressions equivalents a partir de (2) i (3).

La funció de densitat és un spline

És interessant notar que la funció de densitat a l'interval és un spline (funció polinòmica a trossos) de grau sobre els nusos :on són polinomis de grau , que podem escriure, per a ,on els coeficients es poden calcular recursivament en per la fórmula Per exemple, per a tenim, per a , Per tant, Per a , tenimD'on Calculant els altres coeficients tenim,



D'altra banda, la successió està recollida a The on-line Encyclopedia of integer sequences,[13] on hi ha els seus valors fins al terme . A més, també es donen fórmules per als programari Mathematica i Maple per a calcular qualsevol terme. Per a La funció de distribució també és un spline a i els coeficients dels diferents polinomis també estàn recollits a The on-line Encyclopedia of integer sequences [14]


Aproximació normal

D'acord amb el teorema central del límit, atès que tenim que

on te una distribució normal estàndard (vegeu la remarca 2 a la pàgina teorema central del límit ). També es diu que és asimptòticament normal amb mitjana i variància i s'escriu

Generalitzacions

Suma de variables uniformes en l'interval [0,c]

La funció de densitat de la suma de variables aleatòries independents totes amb distribució uniforme en l'interval amb , que designarem per és

Cas de Lobatxevski: suma de variables uniformes en l'interval [-1,1]

Lobatxevski[5] (vegeu també)[15] considera el cas de la suma de variables aleatòries independents amb distribució uniforme a l'interval . La seva densitat, que denotarem per és Alternativament,[16]

Cas general: suma de variables uniformes en l'interval [a,b]

Siguin variables aleatòries independents, totes amb distribució uniforme a l'interval amb . Designem per la seva suma: Sigui la seva funció de densitat . Aleshores,



Vegeu també




Referències

  1. Irwin, J. O. «ON THE FREQUENCY DISTRIBUTION OF THE MEANS OF SAMPLES FROM A POPULATION HAVING ANY LAW OF FREQUENCY WITH FINITE MOMENTS, WITH SPECIAL REFERENCE TO PEARSON'S TYPE II» (en anglès). Biometrika, 19, 3-4, 1927, pàg. 225–239. DOI: 10.1093/biomet/19.3-4.225. ISSN: 0006-3444.
  2. PHILIP, HALL «THE DISTRIBUTION OF MEANS FOR SAMPLES OF SIZE N DRAWN FROM A POPULATION IN WHICH THE VARIATE TAKES VALUES BETWEEN 0 AND 1, ALL SUCH VALUES BEING EQUALLY PROBABLE». Biometrika, 19, 3-4, 1927, pàg. 240–244. DOI: 10.1093/biomet/19.3-4.240. ISSN: 0006-3444.
  3. «5.25: The Irwin-Hall Distribution» (en anglès). https://stats.libretexts.org,+05-05-2020.+[Consulta: 2 juliol 2023].
  4. Lagrange, ''Mémiore sur l'utilité de la méthode de prendre le milieu entre les résultats de plusierurs observations''. Miscellania Tourinencia, t. V, 1770-1772. Reproduït a ''Oeuvres de Lagrange'', (M. J.-A. Serret), Vol. 2, pp. 173-234, Gauthier-Villars, Paris, 1868
  5. 5,0 5,1 Lobatschewsky, Probabilité des résultats moyens tirés d'observations répetées. Journal für die reine und angewandte Mathematik, vol. 1842, no. 24, 1842, pp. 164-170.
  6. [enllaç sense format] https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/7A07C679478E54AD8D92AD2AA4B04046/S0020269X00004606a.pdf/div-class-title-spot-the-prior-reference-div.pdf
  7. «Irwin-Hall Distribution» (en anglès). https://www.randomservices.org.+[Consulta: 2 juliol 2023].
  8. «Can we make the Irwin-Hall distribution more general?» (en anglès). https://stats.stackexchange.com.+[Consulta: 2 juliol 2023].
  9. 9,0 9,1 9,2 Feller, William. Introducción a la teoría de probabilidades y sus aplicaciones, Volumen II. Segunda edición. Mèxico: Editorial Limusa, 1978, p. 55. 
  10. Ripley, Brian D. Stochastic Simulation (en anglès). Wiley, 1987-01-21, p. 93. DOI 10.1002/9780470316726.ch3. ISBN 978-0-471-81884-7. 
  11. Johnson, Norman L.; Kotz, Samuel; Balakrishnan, Narayanaswamy. Continuous univariate distributions. 2. 2. ed. New York: Wiley, 1995, p. 296. ISBN 978-0-471-58494-0. 
  12. DeGroot, Morris H.. Probabilidad y estadística. 2a. edición. Addison_Wesley Iberoamericana, 1988, p. 159. ISBN 0-201-64405-3. 
  13. «A188816 - OEIS». [Consulta: 8 octubre 2024].
  14. «A188668 - OEIS». [Consulta: 21 octubre 2024].
  15. Allasia, Giampietro; Cavoretto, Roberto; De Rossi, Alessandra «Lobachevsky spline functions and interpolation to scattered data» (en anglès). Computational and Applied Mathematics, 32, 1, 01-04-2013, pàg. 71–87. DOI: 10.1007/s40314-013-0011-0. ISSN: 1807-0302.
  16. Rényi, A.. Calcul des probabilités. París: Dunod, 1966, p. 182. 

Bibliografia

  • Feller, William. Introducción a la teoría de probabilidades y sus aplicaciones, Volumen II. Segunda edición. Mèxico: Editorial Limusa, 1978, p. 55. 
  • Johnson, N. L.; Kotz, S.; Balakrishnan, N. Continuous Univariate Distributions, Volume 2. 2a edició. Nova York: Wiley, 1995. ISBN 0-471-58494-0. 

Read other articles:

Pintu udara di dalam Space Shuttle. Pintu udara, adalah kompartemen dengan pintu yang dapat disegel terhadap tekanan yang memungkinkan lewatnya orang dan benda di antara lingkungan dengan tekanan berbeda atau komposisi atmosfer sambil meminimalkan perubahan tekanan dalam ruang yang berdampingan dan pencampuran lingkungan. Pintu udara terdiri dari ruang yang relatif kecil dengan dua pintu kedap udara secara seri dan tidak terbuka secara bersamaan. Pintu udara dapat digunakan untuk jalur antara...

 

Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Tolong bantu perbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Tulisan tanpa sumber dapat dipertanyakan dan dihapus sewaktu-waktu.Cari sumber: Garis-garis besar Gereja Katolik – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR Artikel ini perlu diwikifikasi agar memenuhi standar kualitas Wikipedia. Anda dapat memberikan bantuan berupa penambah...

 

Вождение медведя с козой и барабанщиком на Святки Культ медведя — особое отношение к медведю, почитание его, комплекс обычаев и обрядов по отношению к нему. Медведь фигурирует в мифах многих народов Евразии и Америки. В разных традициях он мог являться божеством, культур...

Road in Toronto and Durham, Ontario, Canada Kingston RoadDurham Regional Highway 2Kingston Rd. within TorontoMaintained byCity of Toronto governmentRegion of DurhamLength36.3 km (22.6 mi)[1]LocationTorontoPickeringAjaxWest endQueen Street (Continues as Eastern Avenue)MajorjunctionsWoodbine AvenueDanforth AvenueSt. Clair AvenueMarkham RoadEglinton AvenueLawrence AvenueMorningside AvenueHighway 2A Highway 401Sheppard Avenue/Port Union Road Whites Road Liverpool Road ...

 

У этого термина существуют и другие значения, см. Лодка (значения). Лодка-плоскодонка на Влтаве, Прага (Чехия) Лóдка — небольшое беспалубное судно. В русском Военно-морском словаре[1] лодка определяется как судно длиной до девяти метров, шириной до трёх метров и грузопо...

 

Pond in Tivoli Park in Ljubljana, Slovenia Tivoli Pond in late spring (before the 2011 renovation). View towards north, with Rožnik Hill in the background. A cafe operates next to the northwestern corner. Tivoli Pond (Slovene: Tivolski ribnik, less often Tivolski bajer[1][2] or simply Tivoli[3] or Ribnjak ('pond')[4]) is a man-made pond at the southeastern end of Tivoli City Park in Ljubljana, the capital of Slovenia. It was created in 1880. It is part of Tivo...

Nunatak in Graham Land, Antarctica Location of Trinity Peninsula. Tufft Nunatak (63°55′S 58°42′W / 63.917°S 58.700°W / -63.917; -58.700) is a small nunatak 3 nautical miles (6 km) southwest of Mount Bradley and 4.6 km south of Senokos Nunatak, Trinity Peninsula in Graham Land, Antarctica. Named by United Kingdom Antarctic Place-Names Committee (UK-APC) for Roger Tufft of the Falkland Islands Dependencies Survey (FIDS), a member of the reconnaissance p...

 

Celebrazione annuale di Chanukkah alla Casa Bianca con il presidente degli Stati Uniti d'America Barack Obama nel 2009. Gli ebrei statunitensi[1] sono i cittadini degli Stati Uniti che professano l'ebraismo o che si considerano ebrei secondo una definizione di gruppo etnico o di nazionalità[2]. La comunità ebraica statunitense è rappresentata perlopiù da aschenaziti immigrati dall'Europa centrale e dall'Europa orientale e dai loro discendenti; essi costituiscono all'incirc...

 

Державний комітет телебачення і радіомовлення України (Держкомтелерадіо) Приміщення комітетуЗагальна інформаціяКраїна  УкраїнаДата створення 2003Керівне відомство Кабінет Міністрів УкраїниРічний бюджет 1 964 898 500 ₴[1]Голова Олег НаливайкоПідвідомчі ор...

Disambiguazione – Se stai cercando altri significati, vedi Margherita di Valois (disambigua). Disambiguazione – Regina Margot rimanda qui. Se stai cercando opere narrative ispirate a questa figura, vedi La regina Margot. Margherita di ValoisMargherita di Valois, schizzo attribuito a François Clouet (circa 1572).Regina consorte di FranciaStemma In carica2 agosto 1589 –17 dicembre 1599 PredecessoreLuisa di Lorena-Vaudémont SuccessoreMaria de' Medici Regina consorte di Nava...

 

American corn dish with thick, soupy consistency Creamed cornA bowl of creamed cornAlternative namesSoup cornTypeCreamed foodPlace of originUnited StatesMain ingredientsSweetcorn Cookbook: Creamed Corn  Media: Creamed corn Creamed corn (which is also known by other names, such as cream-style sweet corn) is a type of creamed vegetable dish made by combining pieces of whole sweetcorn with a soupy liquid of milky residue from immature pulped corn kernels scraped from the cob.[1]...

 

Neighbourhood in Vancouver, British Columbia, CanadaWest EndNeighbourhoodView of the West End and English Bay at sunsetLocation of the West End shown in redCoordinates: 49°17′06″N 123°08′02″W / 49.285°N 123.134°W / 49.285; -123.134CountryCanadaProvinceBritish ColumbiaCityVancouverArea[1] • Land1.98 km2 (0.76 sq mi)Population (2016)[1] • Total47,200 • Density23,838.4/km2 (61,741/sq ...

Barbican Centre Barbican Centre adalah nama sebuah gedung pusat kebudayaan yang terbesar di Eropa.[1] Gedung ini terletak di bagian selatan dari City of London, Inggris, di jantung area dari Barbican Estate. Tempat ini sering mengadakan berbagai pertunjukan konser musik klasik dan kontemporer, teater, film, maupun pameran seni. Di gedung ini juga memiliki sebuah perpustakaan, 3 buah restoran dan sebuah Gedung Konservasi. London Symphony Orchestra dan BBC Symphony Orchestra adalah dua ...

 

French sprinter Olympic medal record Men's athletics Representing  France 1948 London 4x400 metre relay Jacques Lunis (27 May 1923 – 2 November 2008) was a French athlete who competed mainly in the 400 metres. He competed for a France in the 1948 Summer Olympics held in London, Great Britain in the 4 x 400 metre relay where he won the silver medal with his teammates Jean Kerebel, Francis Schewetta and Robert Chef d’Hotel. Competition record Year Competition Venue Position Event N...

 

Questa voce sull'argomento ciclisti tedeschi è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Uwe AmplerNazionalità Germania Est Germania Ciclismo SpecialitàStrada Termine carriera1999 CarrieraSquadre di club 1990 PDM1991 Histor-Sigma1992-1993 Telekom1997-1998Mróz1999Agro Adler Brandenburg Palmarès  Germania Est Competizione Ori Argenti Bronzi Giochi olimpici 1 0 0 Mondiali 1 0 0 Vedi maggiori dettagli  Modifica d...

Hugh DouglasDouglas nel Super Bowl XXXIXNazionalità Stati Uniti Altezza193 cm Peso116 kg Football americano RuoloDefensive end Termine carriera2004 CarrieraGiovanili Central State Marauders Squadre di club 1995-1997 New York Jets1998-2002 Philadelphia Eagles2003 Jacksonville Jaguars2004 Philadelphia Eagles Palmarès Trofeo Vittorie Selezioni al Pro Bowl 3 All-Pro 2 Vedi maggiori dettagli  Modifica dati su Wikidata · Manuale Hugh Lamont Douglas (Mansfield, ...

 

Bupati Kutai BaratLambang Kabupaten Kutai BaratPetahanaF.X. Yapan S.H.sejak 26 April 2021Masa jabatan5 TahunDibentuk1999Pejabat pertamaIr . Rama Alexander Asia Berikut ini adalah daftar bupati Kutai Barat yang menjabat sejak pembentukannya pada tahun 1999. No. Bupati Awal Menjabat Akhir Menjabat Ket. Wakil Bupati Ref 1 Ir.Rama Alexander Asia 1999 2001 [ket. 1] 2001 2006 [ket. 2] Ismael Thomas S.H. 2 Ismael ThomasS.H., M.Si. 2006 2011 [ket. 3] H. Didik Effendi S.So...

 

Questa voce sull'argomento calciatori moldavi è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Oleg HromțovNazionalità Moldavia Altezza188 cm Peso82 kg Calcio RuoloAttaccante CarrieraSquadre di club1 2000-2004 Tiligul63 (8)2004 Borysfen14 (1)2005 Chimki1 (0)2005 Alanija Vladikavkaz0 (0)2006 Tiligul7 (0)2006 Dinamo Minsk2 (0)2007-2008 Dnipro Čerkasy43 (5)2008...

Italian basketball player, journalist, and financial planner Stefania Passaro on the Italian Team. Stefania Passaro boxing out Uljana Semjonova. Stefania Passaro (born 11 December 1963) is an Italian retired basketball player, a journalist and a certified European Financial Planner. She is 1.93 m (6 ft 4 in) tall. Born at Rapallo, she played professionally in Italy for 17 seasons, from 1978 to 1995, earning the European Cup for Women's Champion Clubs for 6 times and National Ch...

 

Disambiguazione – Iberici rimanda qui. Se stai cercando altri significati, vedi Iberico. Guerriero ibero (III–II secolo a.C.) Gli Iberi (in latino Hibērī, in greco Ἴβηρες?, Iberes) o Hispani erano un gruppo di popoli, imparentati linguisticamente tra loro, che abitavano la parte orientale e meridionale della penisola iberica durante il I millennio a.C. Tuttavia, da vari autori e da varie fonti emerge come in antichità, con il termine “Iberia”, si identificasse ...