Вопросы по теме «Случайные величины: основы»

Проверь себя · 1/3разбор после ответа
Что корректнее использовать для моделирования времени загрузки страницы как случайной величины X, если время измеряется на непрерывной шкале?

Что такое случайная величина, дискретная vs непрерывная, PMF, PDF, CDF — базовые понятия, без которых невозможно говорить о распределениях и статистике. На собеседовании спрашивают, чем PDF отличается от PMF, как найти вероятность через CDF и что значит «распределение случайной величины».

Всего в этом разделе 20 вопросов. Каждый — с правильным ответом и кратким разбором теории. Разбито на 4 части по 5 вопросов.

Теорема БайесаУсловная вероятностьНепрерывные распределенияКомбинаторикаДискретные распределенияМатематическое ожидание и дисперсияНезависимость событийСовместные распределения и ЦПТМножества и события

Вопросы 15 из 20

1Пусть случайная величина X — число очков, выпавших при броске честного кубика. Какой это тип случайной величины?
AНепрерывная: между гранями кубика возможны промежуточные значения, например `2.5` или `4.7`
BДискретная: принимает значения из конечного набора `1, 2, 3, 4, 5, 6` по одному на грань
CСмешанного типа: грани дают дискретные значения, а вращение кубика добавляет непрерывную составляющую
DТип определяется только после того, как накоплено достаточно бросков и построена эмпирическая гистограмма исходов
Ответ: Случайная величина с конечным набором значений является дискретной и имеет ненулевые точечные вероятности.

X принимает только отдельные значения из набора 1–6, поэтому это дискретная случайная величина и для неё имеет смысл говорить о точечных вероятностях вида `P(X = 6) = 1/6`. Для дискретного случая удобно использовать функцию вероятностей PMF, а функция распределения CDF получается ступенчатой. Непрерывные модели применяют там, где значения меняются плавно — время ожидания, измерения. Честность кубика не отменяет случайности: исход одного броска заранее неизвестен.

Подробный разбор →
2Аналитик хочет посчитать `P(X <= 10)` для случайной величины X. Какая формула определяет функцию `CDF` F(x), которая даёт нужное значение напрямую?
A`F(x) = P(X = x)`: значение функции вероятности в одной точке для дискретной случайной величины
B`F(x) = PDF(x)`: значение плотности в точке непрерывной величины, а не накопленная вероятность
C`F(x) = PMF(x)`: значение функции вероятности в точке для дискретной величины, без накопления слева
D`F(x) = P(X <= x)`: функция накопленной вероятности от минус бесконечности до точки `x`
Ответ: `CDF` — это функция накопленной вероятности: `F(x) = P(X <= x)`.

`CDF` всегда не убывает и лежит между 0 и 1. Она удобна тем, что вероятность интервала можно получить разностью значений `CDF`, например `P(a < X <= b) = F(b) - F(a)`. Для дискретных величин `CDF` имеет скачки, а для непрерывных обычно изменяется плавно. `P(X = x)` и `PMF` дают вероятность одной точки, а `PDF` — это плотность, а не накопленная вероятность.

Подробный разбор →
3В эксперименте с монетой исходы: орёл или решка. Определим случайную величину `X`: `X=1` для орла и `X=0` для решки. Что в общем случае означает случайная величина?
AЭто функция, которая каждому исходу случайного эксперимента сопоставляет числовое значение
BЭто полный список всех возможных исходов случайного эксперимента без числового кодирования
CЭто событие, которое в результате эксперимента либо происходит, либо не происходит
DЭто среднее значение результата эксперимента, посчитанное по всем возможным исходам
Ответ: Случайная величина — это функция от исхода эксперимента, которая принимает числовые значения.

Сначала есть набор исходов (например, орёл или решка), а случайная величина превращает их в числа. Благодаря этому можно задавать вероятности вроде `P(X=1)` и делать вычисления, даже если сами исходы не числовые. Конкретное кодирование (1 и 0) выбирают для удобства, но оно сохраняет смысл вероятностной модели и не меняет распределение.

Подробный разбор →
4Что корректнее использовать для моделирования времени загрузки страницы как случайной величины X, если время измеряется на непрерывной шкале?
AПлотность распределения (`PDF`): для непрерывной величины вероятности задаются на интервалах, а не в точках
BФункция вероятностей (`PMF`): время есть наблюдаемая величина из логов с ненулевым весом значения
CФункция вероятностей (`PMF`): на практике время принимает конечное число различных значений в выборке
DТолько функция распределения (`CDF`): плотность в реальных данных не определена и не оценивается
Ответ: Для непрерывных величин вероятности задаются через плотность (PDF) или функцию распределения (CDF), а не через PMF.

Время может принимать много значений, поэтому точечные вероятности вида P(X=t) в непрерывной модели равны 0. PMF подходит для счётного множества значений (например, число покупок), а для задержек удобно использовать плотность (PDF) или функцию распределения (CDF) и считать вероятности на интервалах, например P(X<=500). Утверждение, что плотности «не существует в реальных данных», смешивает теоретическую модель и эмпирическую оценку.

Подробный разбор →
5Что описывает `PMF` (функция вероятностей) для дискретной случайной величины X?
AПлощадь под графиком функции равна `P(X=a)` для любого конкретного значения a из области определения
BОна задаёт значения `P(X<=x)` накопленным образом для любого x и описывает функцию распределения целиком
CОна задаёт значения `P(X=x)` для каждого возможного значения x дискретной случайной величины X
DОна всегда является возрастающей функцией от x и принимает значения от 0 до 1 во всей области
Ответ: `PMF` задаёт точечные вероятности `P(X=x)` для каждого возможного значения дискретной случайной величины.

`PMF` можно воспринимать как таблицу: каждому возможному x соответствует `P(X=x)`. Вероятность события вроде `P(X>=2)` находится суммированием соответствующих значений `PMF`. Накопленные вероятности `P(X<=x)` описывает уже `CDF`, которая для дискретного случая выглядит как ступенчатая функция и не равна `PMF`. Возрастание тоже относится к `CDF`, а не к `PMF`.

Подробный разбор →
1234

Хотите тренировать интерактивно?

В приложении — таймер, прогресс, стрики и 1700+ вопросов по всем темам.

Тренировать статистику в Telegram

Другие темы: Теория вероятностей

Теорема БайесаУсловная вероятностьНепрерывные распределенияКомбинаторикаДискретные распределенияМатематическое ожидание и дисперсияНезависимость событийСовместные распределения и ЦПТМножества и события