Paha tehtävä

Kesäopiskelija

Siis paha mulle. Preppaan kesäyliopiston kurssin tenttiin, tuo on luennoitsijan antamamia tyypillisiä tenttitehtäviä. Kurssi oli hiton nopeatempoinen ja luultavasti asia käsiteltiin juuri niiden 2 tunnin aikana, jolloin olin lääkärissä, koska kaikkiin muihin löysin avaimen muistiinpanoistani.
Seli-seli, mutta tällainen tehtävä:

Jatkuvien satunnaismuuttujien x ja y yhteisjakauman tiheysfuntio on f(x,y) = xy, kun 0 < x,y < 1, ja 0 muualla. Muodostetaan muuttuja z = x - y. Laske muuttujien x ja z korrelaatio.

Olen kiitollinen vinkistäkin! Sen verran tiedän kyllä, että korrelaatio = kovarianssi/keskihajontojen tulo, mutta en nyt pääse homman kanssa alkuun.

14

92

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • ehkänäin

      En ole lukenut juurikaan tilastotiedettä, mutta minusta seuraava lause voisi auttaa.

      Olkoot satunnaismuuttujien X ja Y odotusarvot Ex ja Ey. Tällöin Cov(X,Y)=EXY-ExEy.

    • Statistician

      Ajattelin ensin muodostaa x:n ja z:n yhteisjakauman tiheysfunktion ja lähteä sitten tuplaintegroimaan odotusarvoja ja variansseja, mutta tehtävä taitaa ratketa yksinkertaisemminkin.
      Kun f (x,y) on symmetrinen x:n ja y:n suhteen sekä x ja y riippumattomia, seuraa, että x:n ja y:n odotusarvot ja varianssit ovat yhtä suuret, ja z:lle E(z) = E(x) - E(y) = 0, ja V(z) = V(x) V(y) = 2V(x).
      Kovarianssi on Cov(xz) = E(xz) - E(x)E(z) = E[x(x - y)] = E(x^2) - E(x)E(y) = E(x^2) - [E(x)]^2 = V(x). Kovarianssi on siis yhtä suuri kuin x:n varianssi.
      Korrelaatio on ρ = Cov(xz)/SQRT[V(x)V(z)] = V(x)/{SQRT[2V(x)^2]} = 1/SQRT(2) = SQRT(2)/2 ~ 0.7.
      Juju on siis tuon tiheysfunktion symmetrisyyden huomaaminen seurauksineen.

      • Opiskelevainen

        Voi hitsi, noin se käy, kun hoksaa ja osaa!
        Mitä tuo viestissä mainittu "odotusarvon ja varianssin tuplaintegrointi" muuten tarkoittaa?


      • Statistician
        Opiskelevainen kirjoitti:

        Voi hitsi, noin se käy, kun hoksaa ja osaa!
        Mitä tuo viestissä mainittu "odotusarvon ja varianssin tuplaintegrointi" muuten tarkoittaa?

        Eipä kestä, peruskamaa, mutta kiitos !
        "Tuplaintegroinilla" en tietenkään tarkoittanut E:n tai V:n integrointia (höh!), vaan niiden repimistä yhteisjakauman tiheysfunktiosta.
        Jos käytetään esimerkkinä tuota aloittajan yhteisjakaumafunktiota f(x,y) = xy rajoituksineen, niin esim x:n odotusarvo E(x) = int int (x^2y)dxdy (integraalien rajat 0 ja 1), äkkiä päässälaskien 1/6 .
        Tietysti voi ensin hakea marginaalijakaumat, esim. x:lle f*(x) = int f(x,y) dy, ja sitten laskea x:n odotusarvon E(x) = (int x f*(x)dx, mutta ihan sama kummalla tavalla sen merkitsee: tuplasti integroidaan.
        Samalla tavalla menetellään varianssin kanssa. Siinä tarvitaan odotusarvon E(x):n lisäksi odotusarvo E(x^2) = int int (x^3y)dxdy. Kovarianssin alkuosa E(xy) samalla systeemillä, loppuhan on jo tiedossa.
        Toivottavasti selveni!


      • Opiskelevainen
        Statistician kirjoitti:

        Eipä kestä, peruskamaa, mutta kiitos !
        "Tuplaintegroinilla" en tietenkään tarkoittanut E:n tai V:n integrointia (höh!), vaan niiden repimistä yhteisjakauman tiheysfunktiosta.
        Jos käytetään esimerkkinä tuota aloittajan yhteisjakaumafunktiota f(x,y) = xy rajoituksineen, niin esim x:n odotusarvo E(x) = int int (x^2y)dxdy (integraalien rajat 0 ja 1), äkkiä päässälaskien 1/6 .
        Tietysti voi ensin hakea marginaalijakaumat, esim. x:lle f*(x) = int f(x,y) dy, ja sitten laskea x:n odotusarvon E(x) = (int x f*(x)dx, mutta ihan sama kummalla tavalla sen merkitsee: tuplasti integroidaan.
        Samalla tavalla menetellään varianssin kanssa. Siinä tarvitaan odotusarvon E(x):n lisäksi odotusarvo E(x^2) = int int (x^3y)dxdy. Kovarianssin alkuosa E(xy) samalla systeemillä, loppuhan on jo tiedossa.
        Toivottavasti selveni!

        Viisastuin, kiitos!


      • Statistician

        Ihan mielenkiintoinen sivusto, taitaa päihittää tasollaan tämän foorumin (?). Tuo vektoriesitys on avartava esimerkki, kunhan tietää, että että korrelaatio on vektoreiden kulman kosini. Ei siis ihan alkeiskamaa.


    • Statistician

      Minulle jäi outo tunne, ettei tehtävässä kaikki ole ihan kohdallaan. Eikä turhaan. Nimittäin jos yhteisjakauman tiheysfunktio on f(x,y) = xy, eivät x ja y voi olla riippumattomia.
      Riippumatomille muuttujille marginaalijakaumien tulo = yhteisjakauma. Tässä marginaalijakaumat ovat
      f*(x) = int(xy)dy = (1/2)x ja
      f*(y) = int(xy)dx = (1/2)y,
      joiden tulo on (1/4)xy.
      Tehtävässä tai avaajan viestissä on siis virhe. Oikeastaan koko tiheysfuntiosta ei tarvitsisi puhua mitään, jos mainittaisiin vain, että muuttujien odotusarvot ja varianssit ovat yhtä suuret. Vai mikä lienee tehtävän tarkoitus?

      • Kesäopiskelija

        Pyydän anteeksi, minä toheloin avauksessa ja väsyneenä sotkin kaksi tehtävää. Ekassa kysyttiin x:n ja y:n korrelaatiota, kun f(x,y) = xy. Tokassa kysyttiin x:n ja z:n korrelaatiota, kun x ja y ovat riippumamattomia, x = x - y, ja x:n ja y:n odotusarvot ja varianssit ovat yhtä suuret.
        Vastauksista oli kuitenkin suuri hyöty, kiitos! (Tenttkin on jo ohi läpi, vaikka kysyttiin ihan muita asioita.)


      • zzztop

        No osaatko sitten laskea eka tehtävän, kun sait täältä apuja?


      • Kesäopiskelija
        zzztop kirjoitti:

        No osaatko sitten laskea eka tehtävän, kun sait täältä apuja?

        Huomasin "haasteesi" vasta nyt. Koetetaan, kun tuli asia opiskeltua. Emmehän opiskele tenttiä vaan elämää varten :-). Integrointi tuossa käy nollasta yhteen.

        E(x) = int int (x^2y) dx dy = 1/6 = E(y) [se symmetrisyys]
        E(x^2) = int int (x^3y)dxdy = 1/8 = E(y)
        V(x) = V(y) = (1/8) - (1/36) = 7/72
        E(xy) = int int (x^2y^2)dxdy = 1/9
        Cov(x,y) = (1/9) - (1/36) = 3/36 [= 6/72]
        Rho = (6/72)/(7/72) = 6/7 ~ 0.86

        Toivottavasti ei tullut laskuvirheitä, juoni on käsittkseni kumminkin tuo.


      • zzztop

        Hyvin olet läksysi lukenut! Esitys on lisäksi kiitettävän selkeä vaihe vaiheelta!


      • Statistician

        Pilkkua viilaten löytyy lapsus toisesta yhtälöstä. Pitää olla "... 1/8 = E(y^2).
        Lapsus korjaantuu jatkossa: tyylipuhdas suoritus tuosta miinuksesta huolimatta.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Alahan tulla paikkaamaan tekojas

      Ja lopeta se piilossa oleminen. Olet vastuussa mun haavoista. Vien asian eteenpäin jos ei ala kuulumaan.
      Suhteet
      31
      5326
    2. Ei tunnu, että välität yhtään

      Tuntuu, että et edes muista minua koko ihmistä. 😢
      Ikävä
      36
      3701
    3. Onko kenellekään muulle käynyt niin

      Että menetti tilaisuutensa? Kaivattu oli kuin tarjottimella, osoitti kiinnostusta vahvasti, silmät ja olemus täynnä rakk
      Ikävä
      183
      3263
    4. Ketä tietää

      Missä ammuttiin pyssyllä.
      Kotka
      11
      2505
    5. Veikeä Satu

      Tuu jutteleen, kaipaan sua. Oot kuuma nainen.
      Ikävä
      29
      2102
    6. Näytitpä taas niin hyvältä!

      Nautit tilanteesta täysin rinnoin. Sinä olet kuin
      Tunteet
      12
      1987
    7. Tietääkö kaivattusi että

      olet häneen ihastunut? 🤠
      Ikävä
      163
      1866
    8. Terveiset kaivatullesi

      kesän aluksi tähän ketjuun.
      Ikävä
      105
      1352
    9. Onko kaipaamallasi

      Naisella silikonit 🤔
      Ikävä
      14
      1298
    10. Nainen, vaikka olen ja asun yksin

      Saan silti seksiä aina kun tahdon. :/
      Ikävä
      137
      1144
    Aihe