कौन सा सबसे बड़ा है, सामान्य रूप से वितरित यादृच्छिक चर का एक गुच्छा?


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मेरे पास यादृच्छिक चर X0,X1,,XnX0 का माध्य μ>0 और विचरण साथ सामान्य वितरण है 1X1,,Xn RVs सामान्य रूप से मतलब के साथ वितरित कर रहे हैं 0 और विचरण 1 । सब कुछ परस्पर स्वतंत्र है।

EX0पीआर [ ] पीआर [ ] μ , एन पीआर [ ]X0>max(X1,,Xn)Pr[E]Pr[E]μ,nPr[E]

मेरे आवेदन में, तय है ( ) और मैं लिए सबसे छोटा मान खोजना चाहता हूं जो बनाता है , लेकिन मैं सामान्य प्रश्न के बारे में भी उत्सुक हूं।n = 61 μ पीआर [ ] 0.99nn=61μPr[E]0.99


कितना बड़ा है ? बड़े-नमूने के सिद्धांत के आधार पर कुछ अच्छी विषम अभिव्यक्तियाँ होनी चाहिए। n
whuber

@ शुभंकर, धन्यवाद! मैंने प्रश्न संपादित किया: मेरे मामले में । यहां तक ​​कि अगर पर्याप्त रूप से बड़े के रूप में गिनने के लिए पर्याप्त नहीं है, अगर उस मामले में अच्छा स्पर्शोन्मुख अनुमान है जहां बड़ा है, तो यह दिलचस्प होगा। n = 61 nn=61n=61n
डीडब्ल्यू

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संख्यात्मक एकीकरण का उपयोग, । μ4.91912496
whuber

जवाबों:


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ऐसी संभावनाओं की गणना को -ऑर्थोगोनल सिग्नलिंग नाम से संचार इंजीनियरों द्वारा बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है, जहां मॉडल यह है कि -एनर्जी में से एक समान रूप से संभावित ऑर्थोगोनल सिग्नल प्रेषित किए जा रहे हैं और रिसीवर यह तय करने का प्रयास कर रहा है कि कौन जांच करने के लिए प्रेषित किया गया था फिल्टर के आउटपुट संकेतों से मेल खाते हैं। प्रेषित संकेत की पहचान पर वातानुकूलित, मिलान किए गए फ़िल्टर के नमूने आउटपुट (सशर्त) स्वतंत्र इकाई-भिन्नता सामान्य यादृच्छिक चर हैं। प्रेषित सिग्नल से मिलान किए गए फ़िल्टर का नमूना आउटपुट एक यादृच्छिक चर है, जबकि अन्य सभी फ़िल्टर के आउटपुटMएम एन ( μ , 1 ) एन ( 0 , 1 )MMN(μ,1)N(0,1) यादृच्छिक चर।

एक सही निर्णय की सशर्त संभावना (जो कि वर्तमान संदर्भ में घटना ) पर वातानुकूलित है जहां एक मानक का संचयी प्रायिकता वितरण है सामान्य यादृच्छिक चर, और इसलिए बिना शर्त संभावना है जहाँ हैएक्स 0 = अल्फा पी ( सी | एक्स 0 = अल्फा ) = n Π मैं = 1 पी { एक्स मैं < अल्फा | एक्स 0 = अल्फा } = [ Φ ( अल्फा ) ] n Φ ( ) पी ( सी ) = C={X0>maxiXi}X0=α

P(CX0=α)=i=1nP{Xi<αX0=α}=[Φ(α)]n
Φ()φ ( ) पी { एक्स 0 < अधिकतम मैं एक्स मैं } = पी ( ) = 1 - पी ( सी ) पी ( सी ) 1 - पी ( सी ) पी { एक्स 0 < अधिकतम मैं एक्स मैं } = - n [ Φ ( α ) ] n
P(C)=P(CX0=α)ϕ(αμ)dα=[Φ(α)]nϕ(αμ)dα
ϕ()मानक सामान्य घनत्व फ़ंक्शन है। इस अभिन्न के मूल्य के लिए कोई बंद-रूप अभिव्यक्ति नहीं है जिसका संख्यात्मक रूप से मूल्यांकन किया जाना चाहिए। अभियंताओं को पूरक घटना में भी रुचि है - कि निर्णय त्रुटि में है - लेकिन इसे रूप में गणना करना पसंद नहीं है क्योंकि यह लिए कई महत्वपूर्ण अंकों की सटीकता के लिए बहुत सावधानी से मूल्यांकन की आवश्यकता होती है , और इस तरह के मूल्यांकन मुश्किल और समय लेने वाली दोनों होते हैं। इसके बजाय, लिए इंटीग्रल को प्राप्त करने के लिए भागों द्वारा एकीकृत किया जा सकता है।
P{X0<maxiXi}=P(E)=1P(C)
P(C)1P(C)
P{X0<maxiXi}=n[Φ(α)]n1ϕ(α)Φ(αμ)dα.
यह अभिन्न संख्यानुसार मूल्यांकन करने के लिए और अधिक आसान है, और के एक समारोह के रूप में अपने मूल्य (के लिए हालांकि दुर्भाग्य से केवल का रेखांकन और सारणीबद्ध है के अध्याय 5 में) दूरसंचार प्रणालियों इंजीनियरिंग लिंडसे और साइमन, प्रेंटिस-हॉल 1973, डोवर से 1991 दबाएँ। वैकल्पिक रूप से, इंजीनियर संघ बाध्य या बोनफेरोनी असमानता का उपयोग करते हैं जहां पूरक संचयी सामान्य वितरण फ़ंक्शन है।μn20
P{X0<maxiXi}=P{(X0<X1)(X0<X2)(X0<Xn)}i=1nP{X0<Xi}=nQ(μ2)
Q(x)=1Φ(x)

संघ बंधे से, हम देखते हैं कि लिए वांछित मान ऊपर से घिरा है, जिसका मान से । यह संख्यात्मक एकीकरण द्वारा @whuber द्वारा प्राप्त अधिक सटीक मान से थोड़ा बड़ा है ।0.01P{X0<maxiXi}60Q(μ/2)0.01μ=5.09μ=4.919

अधिक चर्चा और के बारे में विवरण -ary orthogonal संकेत पीपी पर पाया जा सकता। मेरी की 161-179 व्याख्यान नोट्स संचार प्रणाली पर एक वर्ग के लिए 'M


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एक औपचारिक जवाब:

iid की अधिकतम के लिए संभाव्यता वितरण (घनत्व) है: जहां प्रायिकता घनत्व है और संचयी कार्य फ़ंक्शन है ।NpN(x)=Np(x)ΦN1(x)pΦ

इससे आप इस संभावना की गणना कर सकते हैं कि माध्यम से अन्य लोगों की तुलना में अधिक है।X0N1P(E)=(N1)yp(x0)p(y)ΦN2(y)dx0dy

अपने विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए इससे निपटने के लिए आपको विभिन्न अनुमानों पर ध्यान देने की आवश्यकता हो सकती है।


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+1 वास्तव में, डबल इंटीग्रल एक इंटीग्रल में सरल हो जाता है क्योंकि दे रहा है जो मेरे उत्तर के समान है। पी ( ) = 1 - ( एन - 1 ) - Φ एन - 2 ( y ) पी ( y ) Φ ( y - μ )
yp(x0)dx0=1Φ(yμ)
P(E)=1(N1)ΦN2(y)p(y)Φ(yμ)dy
दिलीप सरवटे
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