確率密度関数とは? わかりやすく解説

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確率密度関数

読み方かくりつみつどかんすう
【英】:probability density function

累積分布関数連続微分可能なとき, その導関数を確率密度関数, あるいは単に密度関数という.

「OR事典」の他の用語
確率と確率過程:  相型分布  相関係数  確率分布  確率密度関数  確率微分方程式  確率積分  確率計画

確率密度関数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/02/20 04:45 UTC 版)

確率密度関数かくりつみつどかんすう: probability density function、PDF)とは、確率論において、連続型確率変数がある値をとるという事象の確率密度を記述する関数である。確率変数がある範囲の値をとる確率を、その範囲にわたって確率密度関数を積分することにより得ることができるよう定義される。確率密度関数の値域は非負の実数であり、定義域全体を積分すると1である。


  1. ^ Probability distribution function PlanetMath
  2. ^ Probability Function at Mathworld
  3. ^ Ord, J.K. (1972) Families of Frequency Distributions, Griffin. ISBN 0-85264-137-0 (for example, Table 5.1 and Example 5.4)



確率密度関数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/01 18:42 UTC 版)

確率分布」の記事における「確率密度関数」の解説

詳細は「確率密度関数」を参照 確率分布 PX絶対連続ならば、ある可測関数  f  : X → [0, ∞) が存在して確率分布は P ( X ∈ A ) = P X ( A ) = ∫ A f X ( x ) d x {\displaystyle P(X\in A)=P_{X}(A)=\int _{A}f_{X}(x)\,dx} と表されるラドン=ニコディムの定理)。fXPXラドン=ニコディム微分であり、零集合除いて一意である。fX連続型確率変数 X の確率密度関数 (probability density function, PDF) という。 確率分布 PX絶対連続であるとは、任意のルベーグ測度に関しての)零集合 N に対してP X ( N ) = 0 {\displaystyle P_{X}(N)=0} が成り立つことと定義される。これは測度の絶対連続性と同じである。このとき連続確率分布である。 とくに A が区間場合は P ( a < X < b ) = P ( a ≤ X < b ) = P ( a < X ≤ b ) = P ( a ≤ X ≤ b ) = ∫ a b f X ( x ) d x {\displaystyle P(a<X<b)=P(a\leq X<b)=P(a<X\leq b)=P(a\leq X\leq b)=\int _{a}^{b}f_{X}(x)\,dx} となる。区間端点入れて入れなくても確率は同じである。

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確率密度関数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/03/09 00:53 UTC 版)

レヴィ分布」の記事における「確率密度関数」の解説

レヴィ分布の確率密度関数は、x ≥ μ に関して以下の式で与えられる。 f ( x ; μ , c ) = c 2 π     e − c / 2 ( x − μ ) ( x − μ ) 3 / 2 {\displaystyle f(x;\mu ,c)={\sqrt {\frac {c}{2\pi }}}~~{\frac {e^{-c/2(x-\mu )}}{(x-\mu )^{3/2}}}} ここで、μ は位置 (location) パラメータ、c は尺度 (scale) パラメータ

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確率密度関数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/03/09 00:54 UTC 版)

安定分布」の記事における「確率密度関数」の解説

安定分布の確率密度関数を解析的書くことできないが、特性関数 ψ(t)用いて次のように書くことができる。 f ( x ) = 1 2 π ∫ − ∞ ∞ φ ( t ) e − i x t d t {\displaystyle f(x)={\frac {1}{2\pi }}\int _{-\infty }^{\infty }\varphi (t)e^{-ixt}\,dt} これを利用して数値計算数値積分)が可能である。

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確率密度関数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/08/09 04:38 UTC 版)

非心t分布」の記事における「確率密度関数」の解説

この非心t分布の確率密度関数は f ( t ) = ν ν / 2 e − ν μ 2 / 2 ( t 2 + ν ) π Γ ( ν / 2 ) 2 ( ν − 1 ) / 2 ( t 2 + ν ) ( ν + 1 ) / 2 {\displaystyle f(t)={\frac {\nu ^{\nu /2}e^{-\nu \mu ^{2}/2(t^{2}+\nu )}}{{\sqrt {\pi }}\Gamma (\nu /2)2^{(\nu -1)/2}(t^{2}+\nu )^{(\nu +1)/2}}}} × ∫ 0 ∞ x ν exp ⁡ [ − 1 2 ( x − μ t t 2 + ν ) 2 ] d x {\displaystyle \times \int _{0}^{\infty }x^{\nu }\exp \left[-{\frac {1}{2}}\left(x-{\frac {\mu t}{\sqrt {t^{2}+\nu }}}\right)^{2}\right]\,dx} ここで ν > 0 である。この確率密度関数の定義域実数である。 非心t分布平均および分散は E ⁡ [ T ] = { μ ν 2 Γ ( ( ν − 1 ) / 2 ) Γ ( ν / 2 ) ν > 1 Does not exist ν ≤ 1 {\displaystyle \operatorname {E} \left[T\right]={\begin{cases}\mu {\sqrt {\frac {\nu }{2}}}{\frac {\Gamma ((\nu -1)/2)}{\Gamma (\nu /2)}}&\nu >1\\{\mbox{Does not exist}}&\nu \leq 1\end{cases}}} Var ⁡ [ T ] = { ν ( 1 + μ 2 ) ν − 2 − μ 2 ν 2 ( Γ ( ( ν − 1 ) / 2 ) Γ ( ν / 2 ) ) 2 ν > 2 Does not exist ν ≤ 2 . {\displaystyle \operatorname {Var} \left[T\right]={\begin{cases}{\frac {\nu (1+\mu ^{2})}{\nu -2}}-{\frac {\mu ^{2}\nu }{2}}\left({\frac {\Gamma ((\nu -1)/2)}{\Gamma (\nu /2)}}\right)^{2}&\nu >2\\{\mbox{Does not exist}}&\nu \leq 2\end{cases}}.}

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確率密度関数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/03/30 19:16 UTC 版)

連続一様分布」の記事における「確率密度関数」の解説

連続一様分布の確率密度関数は次の通りである。 f ( x ) = { 1 b − a for  a ≤ x ≤ b , 0 for  x < a  or  x> b , {\displaystyle f(x)={\begin{cases}{\dfrac {1}{b-a}}&{\text{for }}a\leq x\leq b,\\[1ex]0&{\text{for }}xb,\end{cases}}} 2つの境界 a と b での値は、f(x) dx の任意の区間での積分に影響を与えないし、x f(x) dx の積分にも影響を与えないため、通常あまり重視されない。したがって、0 とする場合もあるし、1/b − a とする場合もある。後者は最尤法による推定の場合によく見られる。フーリエ解析においては、f(a) や f(b) の値を 1/2(b − a) とすることもある。そうすると、この一様関数の積分変換の逆変換は元の関数自身に戻る。さもないと「ほとんど至るところで」等しい関数に戻る。すなわち、零集合以外で等しい関数になる。また、このような曖昧さのない符号関数の定義とも一貫する。

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確率密度関数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/12/31 14:31 UTC 版)

一般化双曲型分布」の記事における「確率密度関数」の解説

一般化双曲型分布の確率密度関数は以下の式で与えられるg h ( x ; λ , α , β , δ , μ ) = a ( λ , α , β , δ , μ ) ( δ 2 + ( x − μ ) 2 ) ( λ − 1 2 ) / 2 × K λ − 1 / 2 ( α δ 2 + ( x − μ ) 2 ) exp ⁡ ( β ( x − μ ) ) {\displaystyle {\begin{aligned}gh(x;\lambda ,\alpha ,\beta ,\delta ,\mu )=&a(\lambda ,\alpha ,\beta ,\delta ,\mu )(\delta ^{2}+(x-\mu )^{2})^{(\lambda -{\frac {1}{2}})/2}\\&\times K_{\lambda -1/2}(\alpha {\sqrt {\delta ^{2}+(x-\mu )^{2}}})\exp(\beta (x-\mu ))\end{aligned}}} ここで、 a ( λ , α , β , δ , μ ) = ( α 2 − β 2 ) λ / 2 2 π α λ − 1 / 2 δ λ K λ ( δ α 2 − β 2 ) {\displaystyle a(\lambda ,\alpha ,\beta ,\delta ,\mu )={\frac {(\alpha ^{2}-\beta ^{2})^{\lambda /2}}{{\sqrt {2\pi }}\alpha ^{\lambda -1/2}\delta ^{\lambda }K_{\lambda }(\delta {\sqrt {\alpha ^{2}-\beta ^{2}}})}}} Kλ(x) は、第3種変形ベッセル関数。 μ {\displaystyle \mu } 位置 (location) パラメータ実数) λ {\displaystyle \lambda } (実数) α {\displaystyle \alpha } (実数) β {\displaystyle \beta } 歪度 (skewness) /非対称性 (asymmetry) パラメータ実数) δ {\displaystyle \delta } 尺度 (scale) パラメータ実数) x ∈ ( − ∞ ; + ∞ ) {\displaystyle x\in (-\infty ;+\infty )} λ > 0 のとき、 δ ≥ 0 , | β | < α {\displaystyle \delta \geq 0,\;|\beta |<\alpha } λ = 0 のとき、 δ> 0 , | β | < α {\displaystyle \delta>0,\;|\beta |<\alpha } λ < 0 のとき、 δ> 0 , | β | ≤ α {\displaystyle \delta >0,\;|\beta |\leq \alpha }

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確率密度関数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/11/12 07:35 UTC 版)

分散共分散行列」の記事における「確率密度関数」の解説

n {\displaystyle n} 個の相関のある確率変数の確率密度関数、特に n 次のガウス分布に従う確率変数ベクトル同時確率については、最尤法参照

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