logo

확률의 기초

표본공간과 사건

  • 표본 공간(sample space): 어떤 시행에서 일어날 수 있는 모든 결과들의 모임
  • 사건(event): 표본 공간의 부분 집합
  • 예) 무작위로 한 학생을 선택하고 "청바지 몇 켤레를 가지고 있습니까?"라고 묻는다면:
    • 표본공간 S={0,1,2,3,…}
    • 사건:
      • 청바지가 없음: A={0}
      • 청바지가 있음: B={1,2,3,…}
      • 청바지를 5벌 이하 소유: C={1,2,3,4,5}
      • 홀수 벌의 청바지 소유: D={1,3,5,…}

확률의 기초 개념

  • 0과 1 사이의 숫자로 사건의 가능성을 표현한 것
    • 0에 가까울수록 가능성이 없고, 1에 가까울수록 가능성이 높음
  • 사건 A의 확률 P(A)는 다음과 같은 성질을 가짐
    • 사건 A의 확률은 음이 아닌 실수: P(A)≥0
    • 표본공간의 확률은 1: P(S)=1
    • A1​,A2​,…가 상호 배타적인 사건일 경우:
P(A1​∪A2​∪⋯)=P(A1​)+P(A2​)+⋯

사건에 확률을 할당하는 방법

  • 수학적 확률
    • N(S): 표본 공간의 크기
    • N(A): 사건 A의 크기
P(A)=N(S)N(A)​
  • 통계적 확률
    • 시행을 n번 반복했을 때, A가 m번 발생하면
P(A)=nm​
  • 주관적 확률
    • 믿음의 정도를 확률로 표현
    • 예) 내가 응원하는 팀이 올해 우승할 확률은 40%다

확률의 성질

P(A)=1−P(Ac) P(ϕ)=0 A⊆B→P(A)≤P(B) P(A)≤1 P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(A∩B)

조건부 확률과 베이즈 정리

  • A가 주어진 상태에서 B의 확률
P(B∣A)=P(A)P(A,B)​
  • 베이즈 정리
P(B∣A)=P(A)P(A∣B)P(B)​

조건부 확률의 예

137명의 사람을 검사했을 때의 결과는 다음과 같습니다.

검사 결과와 실제 질환 여부를 교차한 표

  • 양성 반응의 확률
P(T+)=13744+10​
  • 질병에 걸릴 확률
P(D+)=13744+23​
  • 검사에서 양성 반응을 보였을 때, 질병에 걸렸을 조건부 확률
P(D+∣T+)=44+1044​
  • 질병에 걸렸을 때, 검사에서 양성 반응을 보일 조건부 확률
P(T+∣D+)=44+2344​

곱셈 규칙

  • 곱셈 규칙
P(A∩B)=P(A∣B)P(B)=P(B∣A)P(A)
  • 연쇄 규칙
P(A∩B∩C∩⋯)=P(A)P(B∣A)P(C∣A∩B)P(⋯∣A∩B∩C)

독립 사건

  • 사건 A, B가 독립(A⊥B)이면
P(A∣B)=P(A)
  • 그리고
P(B∣A)=P(B)
  • 두 사건의 곱사건의 확률은
P(A∩B)=P(A)P(B)
  • A⊥B이면 다음도 성립:
    • A⊥Bc
    • Ac⊥B
    • Ac⊥Bc

퀴즈

문제 1 / 7맞음: 0힌트: 0틀림: 0채점중: 0남음: 7

표본 공간과 사건의 관계를 가장 정확히 설명한 것은 무엇인가요?

  • ○사건은 표본 공간의 부분 집합이다.
  • ○표본 공간은 하나의 사건에 반드시 포함된다.
  • ○사건과 표본 공간은 항상 같은 집합이다.
  • ○사건은 표본 공간과 공통 원소를 가질 수 없다.

퀴즈를 풀려면 대화형 기능을 불러와야 합니다.

Previous
확률