ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (discrete probability)

62
คคคคคคคคคคคคคคค คคคคคคคค (Discrete Probability) รร.รร. รรรรร รรรรรรรรร รรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรร รรรรรรรรรรรรรรรรร รรรรรรรรรรรรรรร รรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรร

Upload: nissim-norris

Post on 31-Dec-2015

43 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability). รศ.ดร. สาธิต อินทจักร์ ภาควิชาวิศวกรรมการวัดคุม คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร ลาดกระบัง. Why Probability?. Originally devised for gambling by Pascal and Laplace over 200 years ago. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

ความน่�าจะเป็�น่แบบดี�สครี�ต

(Discrete Probability)

รศ.ดร. สาธิ�ต อิ�นทจั�กร�ภาควิ�ชาวิ�ศวิกรรมการวิ�ดค�ม คณะ

วิ�ศวิกรรมศาสตร�สถาบั�นเทคโนโลยี�พระจัอิมเกล!าเจั!าค�ณ

ทหาร ลาดกระบั�ง

Page 2: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Why Probability?

• Originally devised for gambling by Pascal and Laplace over 200 years ago.

• Current applications of probability include genetics study (e.g., to understand inheritance of traits) and computer science (e.g., to determine average-case complexity of algorithms).

Page 3: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Definitions• Experiments: a procedure that yields one of

a given set of possible outcomes.

• Sample space of an experiment: the set of possible outcomes.

• Event: a subset of the sample space whose outcome is of our interest.

• Probability of an event, p(E) = |E|/|S|

Page 4: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Examples

• Ex 1: What’s the probability of drawing a blue ball from an urn containing four blue balls and five red balls? [4/(4+5) = 4/9]

• Ex 2: What’s the probability that when two dice are rolled, the sum of the numbers on the two dice is 7?– Number of possible outcomes, |S|, = 6*6 = 36– Events where the sum of the numbers is 7 include (1,6),

(2,5), (3, 4), (4, 3), (5, 2), (6, 1) |E| = 6– The probability of such event, p(E), = |E|/|S| = 6/36 =

1/6

Page 5: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

More examples

• Ex 3: Find the probability that a hand of five cards in poker contains four cards of one kind?– Sample space, S, is number of possible ways to choose

5 cards out of 52 cards |S| = C(52, 5)

– Event, E, to select four cards of one kind, includes first select 1 kind out of 13 kinds (C(13, 1)), then select 4 cards of this kind from the four in the deck of this kind (C(4, 4)), and finally select 1 last card out of the 48 cards left (C(48, 1))

– Probability, p(E) = |E|/|S| = C(52,5)

,4)C(48,1)C(13,1)C(4

Page 6: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Complementary probability

• Theorem 1: Let E be an event in a sample space S. The probability of the event , the complementary event of E, is given by

• Ex: A sequence of ten bits is randomly generated. What’s the probability that at least one of these bits is 0?– E = event that at least one of ten bits is 0 =

event that all bits are 1s. – p(E) = 1 – p( ) = 1 - = 1 – 1/210 = 1 – 1/1024

= 1023/1024

E

)(1)( EpEp

E

E||

||

S

E

Page 7: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Probability of union of two events

• Theorem 2: Let E1 and E2 be events in the sample space S. Then (by the inclusion-exclusion

principle), p(E1E2) = p(E1) + p(E2) – p(E1E2)

Page 8: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Properties of probability values

1. The probability of each outcome is a nonnegative real number no greater than 1. That is, 0 p(xi) 1 for i = 1, 2, …, n

2. The sum of the probabilities of all possible outcomes should be 1. That is,

Such a p is called a probability distribution

Definition 2: The probability of the event E is the sum of the probabilities of the outcomes in E. That is,

1)(1

n

iixp

Es

spEp )()(

Page 9: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Probability

• The probability p = p(E) [0,1] of an event E is a real number representing our degree of certainty that E will occur.– If p(E) = 1, then E is absolutely certain to occur,

– If p(E) = 0, then E is absolutely certain not to occur,

– If p(E) = ½, then we are completely uncertain about whether E will occur.

– What about other cases?

Page 10: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

An Example

• Ex: What’s the probability that an odd number appears when we roll a die with equally likely outcomes?– probability of the event an odd number appears,

E, = {1, 3, 5}. Each event has probability p(1) = p(3) = p(5) = 1/6

– Therefore, p(E) = p(1) + p(3) = p(5) = 3/6 = 1/2

Page 11: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Random Variables

• A random variable V is a variable whose value is unknown, or that depends on the situation.– E.g., the number of students in class today– the grades students receive in this class– Whether it will rain tonight (Boolean variable)

• The proposition V=vi may be uncertain, and be assigned a probability.

Page 12: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Mutually Exclusive Events

• Two events E1, E2 are called mutually exclusive if they are disjoint: E1E2 =

• Note that two mutually exclusive events cannot both occur in the same instance of a given experiment.

• For mutually exclusive events,p(E1 E2) = p(E1) + p(E2).

Page 13: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Exhaustive Sets of Events

• A set E = {E1, E2, …} of events in the sample space S is exhaustive if .

• An exhaustive set of events that are all mutually exclusive with each other has the property that 1)( iEp

SEi

Page 14: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Conditional Probability

• Let E, F be events such that p(F)>0.• Then, the conditional probability of E given

F, written p(E|F), is defined as p(E|F) = p(EF)/p(F).

• This is the probability that E would turn out to be true, given just the information that F is true.

• If E and F are independent, p(E|F) = p(E).

Page 15: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

An Example

• Ex 1: A bit string of length four is generated at random so that each of the 16 bit strings of length four is equally likely. What’s the probability that it contains at least two consecutive 0s given that its first bit is 0?

• Let E = event that a bit string of length four contains at least two consecutive 0s, and

• let F = event that the first bit of a bit string of length four is a 0. Then, p(E|F) = p(EF)/p(F)

• E F = {0000, 0001, 0010, 0011, 0100} p(EF) = 5/24 = 5/16. Since half of the bit string of length four must begin with 0 (the other half begins with 1), p(F) = 8/16 = ½. Therefore, p(E|F) = (5/16)/(1/2) = 5/8

Page 16: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Independent Events

• Two events E, F are independent if and only if p(EF) = p(E)·p(F).

• Relates to product rule for number of ways of doing two independent tasks

• Example: Flip a coin, and roll a die.p( quarter is heads die is 1 ) =

p(quarter is heads) × p(die is 1)

Page 17: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Bernoulli Trials

• Theorem 2: The probability of exactly k successes in n independent Bernoulli trials, with probability of success p and probability of failure q = 1 – p, is

C(n, k) pk qn-k

Page 18: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

An Example

• Ex: What’s the probability that exactly four heads come up when a fair coin is flipped seven times, assuming that the flips are independent.

• n = 7, k = 4, n – k = 7 – 4 = 3• p = probability of success (getting head) = ½ • q = 1 – p = ½ • Therefore, p(gets 4 heads out of 7 flips)

= C(n, k) pk qn-k = C(7, 4) (1/2)4(1/2)3

Page 19: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Bayes’s Theorem

• Allows one to compute the probability that a hypothesis H is correct, given data D:

• Easy to prove from def’n of conditional prob.• Extremely useful in artificial intelligence apps:

– Data mining, automated diagnosis, pattern recognition, statistical modeling, evaluating scientific hypotheses.

)(

)()|()|(

Dp

HpHDpDHp

Page 20: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Expectation Values

• For a random variable X(s) on the sample space S is equal to E(X) = ∑sS p(s)X(s)

• The term “expected value” is widely used, but misleading since the expected value might be totally unexpected or impossible!

• Ex 1: Let X be the number that comes up when a die is rolled. What’s the expected value of X?Random variable X takes the values 1, 2, 3, 4, 5, or 6,

each with probability 1/6. So E(X) = (1/6) 1 + (1/6) 2 + (1/6) 3 + (1/6) 4 + (1/6) 5 + (1/6) 6= 21/6 = 7/2

Page 21: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Linearity of Expectation

• Let X1, X2 be any two random variables derived from the same sample space, and if a and b are real numbers. Then:

• E(X1+X2) = E(X1) + E(X2)

• E(aX1 + b) = aE(X1) + b

Page 22: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Independent Random Variables

• Definition 3: The random variables X and Y are independent if

p(X = r1 and Y = r2) = p(X = r1)*p(Y = r2)

• Theorem 5: If X and Y are independent random variables, then E(XY) = E(X)E(Y).

Page 23: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Variance• The variance V(X) = σ2(X) of a random variable X

is the expected value of the square of the difference between the value of X and its expectation value E(X):

• The standard deviation or root-mean-square (RMS) difference of X, σ(X) :≡ V(X)1/2.

• Theorem 6: If X is a random variable on a sample space S, then V(X) = E(X2) – E(X)2

Ss

spXsXX )())()(()( 2EV

Page 24: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example =>

Daily sales records for a shop selling electric appliances show that it will sell zero, one, two or three air-conditioners with the probabilities:

Number of Sales0 1 2 3

Probability 0.5 0.3 0.15 0.05

Calculate the expected value, variance and standard variation for daily sales.

Page 25: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example =>

Expected value

= (0)(0.5) + (1)(0.3) + (2)(0.15) + (3)(0.05)

= 0.75

Variance

= (0 - 0.75)2(0.5) + (1 – 0.75)2(0.3) + (2 – 0.75)2(0.15) + (3 – 0.75)2(0.05)

= 0.7875

Standard deviation =

= 0.8874

7875.0

Page 26: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Introducing binomial distributionConsider the following random variables:

a) X : no.of “6” obtained in 10 rolls of a fair

die.

b) X : no. of tails obtained in 100 tosses of a

fair coin.

c) X : no. of defective light bulb in a batch of

1000.

d) X : no. of boys in a family of 5 children.

Page 27: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

In each case, a basic experiment is repeated a

number of times. For example, the basic

experiment in case (a) is rolling the die once.

Page 28: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

The following are common characteristics of

the random variables in cases (a) to (d):

1) The number of trials n of the basic

experiment is fixed in advance.

2) Each trial has two possible outcomes

which may be called “success” and “failure”.

3) The trials are independent.

4) The probability of success is fixed.

Page 29: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Binomial random variable

• A random variable X defined to be the

number of successes among n trials called

a binomial random variable if the

properties (1) to (4) are satisfied.

• Mathematically, we write

X ~ Bin(n, ), where n = no. of trials, and = prob. of success.

Page 30: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

The p.d. of a binomial r.v.

If X ~ Bin(n, ), then

p(x) = P(X = x) = nCxx(1-)n-x

where x = 0, 1, 2, …, n .

Page 31: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example (Binomial 1)

A fair coin is tossed 8 times.

Find the probability of obtaining 5 heads.

Let X be the number of heads obtained in

8 tosses.

Then X ~ Bin(8, 1/2).

P(5 heads) =

= 7/32

58558 )

2

11()

2

1( C

Page 32: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example (Binomial 2)

There are 10 multiple-choice questions in a test and each question has 5 options. Suppose a student answers all 10 questions by randomly picking an option in each question. Find the probability that

(a) he will answer six questions correctly,

(b) he will get at least 3 correct answers.

Page 33: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example (Binomial 2)

Let X be the number of correct answers he will get.

Then X ~ Bin(10, 0.2).

(a) P(X = 6) = 10C6(0.2)6(1-0.2)10-6 = 0.00551

(b)P(at least 3 correct answers)

= 1 – P(X = 0) – P(X = 1) – P(X = 2)

= 1 – 10C0(0.8)10 – 10C1(0.2)(0.8)9 –

10C2(0.2)2(0.8)8 =

0.322

Page 34: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example (Binomial 3)Binary digits 0 and 1 are transmitted along a data channel in which the presence of noise results in the fact that each digit may be wrongly received with a probabilty of 0.00002. Each message is transmitted in blocks of 2000 digits.

•What is the probabilty that at least one digit in a block is wrongly received?

•If a certain message has a length of 20 blocks, find the probability that 2 or more blocks are wrongly received.

Page 35: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example (Binomial 3)(a) Let X be the number of digits wrongly

received in a block of 2000 digits.

Then X ~ Bin(2000, 0.00002) .

P(X 1) = 1 – P(X = 0)

= 1 – 0.000022000

= 0.0392

Page 36: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example (Binomial 3)(b) Let Y be the number of block that are

wrongly received among the 20 blocks.

Then Y~ Bin(20, 0.0392).

P(Y 2) = 1 – P(Y = 0) – P(Y = 1)

= 1 – (1 – 0.0392)20 –

20C1(0.0392)(1 – 0.0392)19

= 0.184

Page 37: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Eventสมม�ต�ม�คณะกรรมการอิยี$% 5 คน เป็'นผู้$!ชายี 3 และ ผู้$!หญิ�ง 2 คน จัะเล+อิกต�วิแทน 3คน จั,งท-าการจั�บัฉลาก โดยีให!ม�ผู้$!ชายี 2 และผู้$!หญิ�งหน,0งคน

• Sampling with ReplacementN3 = 53 = 125 ช�ดM1 M1 M1, M1 M1 M2, M1 M1 M3, M1 M1 F1, M1 M1 F2

: : : : :F2 F2 F2, F2 F2 F1, F2 F2 M3, F2 F2 M2, F2 F2 M1

• Sampling without ReplacementM1 M2 M3, M1 M2 F1, M1 M2 F2, M1 M3 F1, M1 M3 F2M1 F1 F2, M2 M3 F1, M2 M2 F2, M2 F1 F2, M3 F1 F2

Pr(ต�วิแทนท�0ป็ระกอิบัด!วิยีกรรมการชายี 2 และ หญิ�ง 1 คน) = 6/10

Eventสมม�ต�ม�คณะกรรมการอิยี$% 5 คน เป็'นผู้$!ชายี 3 และ ผู้$!หญิ�ง 2 คน จัะเล+อิกต�วิแทน 3คน จั,งท-าการจั�บัฉลาก โดยีให!ม�ผู้$!ชายี 2 และผู้$!หญิ�งหน,0งคน

• Sampling with ReplacementN3 = 53 = 125 ช�ดM1 M1 M1, M1 M1 M2, M1 M1 M3, M1 M1 F1, M1 M1 F2

: : : : :F2 F2 F2, F2 F2 F1, F2 F2 M3, F2 F2 M2, F2 F2 M1

• Sampling without ReplacementM1 M2 M3, M1 M2 F1, M1 M2 F2, M1 M3 F1, M1 M3 F2M1 F1 F2, M2 M3 F1, M2 M2 F2, M2 F1 F2, M3 F1 F2

Pr(ต�วิแทนท�0ป็ระกอิบัด!วิยีกรรมการชายี 2 และ หญิ�ง 1 คน) = 6/10

Page 38: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Otherwise

f x f x N k n

k

x

N k

n xN

n

x nX X( ) ( ; , , )

; , , ,...

0 1 2

0

Hypergeometric Distribution

ในกล�%มต�วิอิยี%างขนาด n จัะม�การแจักแจังแบับั Hypergeometric ถ!า X ม�ฟั3งก�ช�นควิามน%าจัะเป็'นด�งน�4

โดยีท�0k เป็'นส%วินท�0ขอิงข!อิม$ลท�0เราให!ควิามสนใจัN เป็'นจั-านวินป็ระชากรท�4งหมดn เป็'นจั-านวินป็ระชากรขอิงต�วิอิยี%าง

Page 39: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

ต�วอย่�างที่�� 14. กล%อิงใบัหน,0งบัรรจั�ต�วิต!านทาน 100 ต�วิ โดยีม�ต�วิต!านทานท�0เส+0อิมค�ณภาพอิยี$%

5 ต�วิป็ะป็นอิยี$% เพ+0อิตรวิจัสอิบัค�ณภาพขอิงต�วิต!านทานท�4งกล%อิง ผู้$!ซื้+4อิส�%มต�วิอิยี%างต�วิต!านทานมา

10 ต�วิ เพ+0อิน-าไป็ตรวิจัสอิบัค�ณภาพถ!าใน 1 0 ต�วิ ถ!าพบัวิ%าม�ต�วิเส+0อิมค�ณภาพป็ะป็นอิยี$%สอิง

ต�วิผู้$!ซื้+4อิจัะไม%ยีอิมซื้+4อิ• จังหาควิามน%าจัะเป็'นท�0จัะม�ต�วิต!านทานท�0เส+0อิมค�ณภาพป็นอิยี$% 2 ต�วิในต�วิอิยี%างส�%ม• จังค-านวิณค%าควิามน%าจัะเป็'นในข!อิแรก ด!วิยีวิ�ธิ�การแจักแจังแบับัทวิ�นาม

5 95

10 95! 10! 90!2 8 Pr( =2) =      0.0702

100 87! 8! 100!

10

x

Page 40: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

ป็ระมาณค%า Pr(x=2) ด!วิยี Binomial Distribution ในการทดลอิง n คร�4ง การแจักแจังทวิ�นามจัะม�ล�กษณะเหม+อินก�บัการกระจัายีทวิ�นาม n เทอิมค+อิ

0

nn n x x

x

np q p q

x

2 810Pr( 2) 0.05 0.95

2

0.075

x

โดยีท�0วิไป็ Hypergeometric Distribution สามารถป็ระมาณด!วิยี Binomial Distribution ถ!าหาก n/N 0.1 น�0นค+อิ

k/N = p เป็'นโอิกาสเล+อิกได!หน%วิยีท�0สนใจัมาเป็'นต�วิอิยี%าง

(N-k)/N = q เป็'นโอิกาสท�0เล+อิกได!หน%วิยีท�0ไม%สนใจัมาเป็'นต�วิอิยี%าง

Page 41: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Normal distribution =>

A random variable X is said to have a Normal distribution, with parameters and 2 if it can take any real value and has p.d.f.

In this case, we write X ~ N(, 2). It can be shown that is the expected value of X and 2 is the variance.

xx

xf ,2

1exp

2

1)(

2

2

Page 42: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

P(a < X < b) =

=

This integral cannot be done algebraically and its value has to be found by numerical methods of integration. The value of P(a < X < b) can also be viewed as the area under the curve of f(x) from x = a to x = b.

b

adxxf )(

b

adx

x2

2 2

1exp

2

1

Page 43: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)
Page 44: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)
Page 45: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Characteristics of normal distribution

1. Bell shape

2. Symmetric

3. Mean = Mode = Median

4. The 2 tails extend indefinitely

Page 46: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Standard normal distribution

A standard normal distribution is the normal distribution with = 0 and 2 = 1, i.e. the N(0,1) distribution.

A standard normal random variable is often denoted by Z.

If Z ~ N(0,1), its c.d.f. is usually written as

(z) = P(Z z)

=

zdx

x)

2exp(

2

1 2

Page 47: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Note:

(1) (z) may be interpreted as the area to the left of z

under the standard normal curve.

(2) P(Z < -z) = P(Z > z), since the standard normal

curve is symmetrical about the line Z = 0.

(3) The area between Z= -1 and +1 is 68%

Z= -2 and +2 is 95%

Z= -3 and +3 is 99%

Page 48: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example =>

Given Z ~ N(0,1), find the following

probabilities using the standard normal

table.

(a) p( Z 1.25)(b) P( Z > 2.33)

(c) P(0.5 < Z < 1.5)

(d) P( Z < -1.25)

(e) p (-1.5< Z <-0.5)

Page 49: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example(a) P(Z 1.25) = 0.8944

(b) P(Z > 2.33) = 1 - (2.33)

= 1 – 0.9901 = 0.0099

(c) P(0.5 < Z < 1.5) = (1.5) - (0.5)

= 0.9332 – 0.6915=0.2417

(d) P( Z < -1.25) = P(Z > 1.25)

= 1 - (1.25)

= 1 – 0.8944 = 0.1056

(e) P(-1.5 < Z < -0.5) = 0.2417

Page 50: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)
Page 51: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example(a) P(Z 1.25) = 0.8944

Page 52: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example(b) P(Z > 2.33) = 1 - (2.33)

= 1 – 0.9901 =

0.0099

Page 53: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example(c) P(0.5 < Z < 1.5) = (1.5) - (0.5)

= 0.9332 – 0.6915=0.2417

Page 54: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example

Given Z ~ N(0,1), find the value of c if

(a) P(Z c) = 0.8888

(b) P( Z > c) = 0.37

(c) P(Z < c) = 0.025

(d) P(0 Z c) = 0.4924

Page 55: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example(a) (c) = 0.8888

c = 1.22

(b) 1 - (c) = 0.37

(c) = 0.63

c = 0.332

Page 56: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

(c) Obviously c is negative and the standard

normal table cannot be used directly.

Recall that P(Z < -z) = P(Z > z)

0.025 = P(Z < c) = P(Z > -c) = 1 –(-c)

(-c) = 0.975

-c = 1.96

c = -1.96

Example

Page 57: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

(d) P(0 Z c) = (c) – 0.5

= 0.4924

(c) = 0.9924

c = 2.43

Example

Page 58: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Standardization of normal random variables

If X ~ N(, 2), then it can be shown that

Z = ~ N(0,1) .

In other words is the standard

normal random variable.

The process of transforming X to Z is

called standardization of the random

variable X.

X

X

Page 59: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Suppose X ~ N(10, 6.25). Find the

following probabilities

(a) P(X < 13)

(b) P(X > 5)

(c) P(8 < X < 15)

Example

Page 60: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Let Z = .

(a) P(X < 13) = P(Z < )

= P(Z < 1.2)

= 0.8849

5.2

10

25.6

10

XX

5.2

1013

Example

Page 61: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

(b) P(X > 5) = P(Z > )

= P(Z > -2)

= P(Z <2)

= 0.9773

5.2

105

Example

Page 62: ความน่าจะเป็นแบบดีสครีต (Discrete Probability)

Example

(c) P(8 < X < 15) = P( )

= P(-0.8 < Z < 2)

= (2) - (-0.8)

= (2) – (1 - (0.8))

= 0.9772 – (1 – 0.7881)

= 0.7653

5.2

1015

5.2

108

Z