terça-feira, 29 de outubro de 2013

Aula 9 - Distribuição Uniforme, Normal/Gaussiana

Distribuição Uniforme
A distribuição uniforme é a mais simples distribuição contínua, entretanto uma das mais importantes e utilizadas dentro da teoria de probabilidade. A distribuição uniforme tem uma importante característica a qual a probabilidade de acontecer um fenômeno de mesmo comprimento é a mesma.
Definição 6.1.1: Uma variável aleatória $ X $ tem distribuição Uniforme no intervalo $ [a,b] $ se sua função densidade de probabilidade for dada por:
\[f(x)=\left\{\begin{array}{l} \frac{1}{b-a}, \ \hbox{se} \ a\leq x\leq b;\\ 0, \ \hbox{caso contrário}\end{array}\right.\]
O gráfico abaixo ilustra a função densidade da distribuição uniforme com parâmetros a=0 e b=1.
Exemplo: A ocorrência de panes em qualquer ponto de uma rede telefônica de $ 7 $ km foi modelada por uma distribuição Uniforme no intervalo $ [0, 7] $. Qual é a probabilidade de que uma pane venha a ocorrer nos primeiros $ 800 $metros? E qual a probabilidade de que ocorra nos $ 3 $ km centrais da rede?
A função densidade da distribuição Uniforme é dada por $ f(x)=\frac{1}{7} $ se  $ 0\leq x\leq 7 $ e zero, caso contrário. Assim, a probabilidade de ocorrer pane nos primeiros 800 metros é
\[\mathbb{P}\left(X\leq 0,8\right)=\int_0^{0,8} f(x)dx=\frac{0,8-0}{7}=0,1142.\]
e a probabilidade de ocorrer pane nos 3 km centrais da rede é
\[\mathbb{P}\left(2\leq X\leq 5\right)=\int_2^5f(x)dx=\mathbb{P}\left(X\leq 5\right)-\mathbb{P}\left(X\leq 2\right)=5/7-2/7\approx 0,4285.\]

Distribuição Normal/Gaussiana
A distribuição normal é a mas importante distribuição estatística,
considerando a questão prática e teórica. Já vimos que esse tipo de distribuição apresenta-se em formato de sino, unimodal, simétrica em relação a sua média.
Considerando a probabilidade de ocorrência, a área sob sua curva soma 100%. Isso quer dizer que a probabilidade de uma observação assumir um valor entre dois pontos quaisquer é igual à área compreendida entre esses dois pontos.

68,26% => 1 desvio
95,44% => 2 desvios
99,73% => 3 desvios

Na figura acima, tem as barras na cor marrom representando os desvios padrões. Quanto mais afastado do centro da curva normal, mais área compreendida abaixo da curva haverá. A um desvio padrão, temos 68,26% das observações contidas. A dois desvios padrões, possuímos 95,44% dos dados comprendidos e finalmente a três desvios, temos 99,73%. Podemos concluir que quanto maior a variablidade dos dados em relação à média, maior a probabilidade de encontrarmos o valor que buscamos embaixo da normal.
Propriedade 1:
"f(x) é simétrica em relação à origem, x = média = 0;
Propriedade 2:
"f(x) possui um máximo para z=0, e nesse caso sua ordenada vale 0,39;
Propriedade3:
"f(x) tende a zero quando x tende para + infinito ou - infinito;
Propriedade4:
"f(x) tem dois pontos de inflexão cujas abscissas valem média + DP e média - DP, ou quando z tem dois pontos de inflexão cujas abscissas valem +1 e -1.





Um comentário:

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