Wahrscheinlichkeitstheorie Flashcards

1
Q

Welche Rechenregeln gibt es in der Wahrscheinlichkeitstheorie?

A

Additionstheorem für sich/ sich nicht wechselseitig ausschließende Ereignisse
Komplementärereignis
Multiplikationstheorem
bedingte Wahrscheinlichteit

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2
Q

Wie ist der Begriff “Zufallsexperiment” definiert + Beispiel.

A

beliebig wiederholbarer Vorgang
folgt klarer Vorschrift
Ergebnis ist eines von mehreren möglichen Ereignissen
Ergebnis ist nicht eindeutig vorher bestimmbar
Bsp.: Münzwurf
Würfelwurf
Frage aus einem Fragebogen stellen

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3
Q

Was ist ein Elementarereignis?

A

mögliche Ausgänge eines Zufallexperiments
(z. B.: Würfelwurf: {1},{2},{3},{4},{5},{6})
schließen sich wechselseitig aus = disjunkt
lassen sich nicht weiter zerlegen

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4
Q

Was ist ein Ereignisraum Ω?

A

Menge aller möglichen Elementarereignisse

Bsp.: Würfelwurf {1, 2, 3, 4, 5, 6}

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5
Q

Wie funktioniert das Additionstheorem?

A

für sich wechselseitig ausschließende Ereignisse:
p(A ∪ B ) = p(A ) + p(B)
[∪ heißt ODER]

für sich nicht wechselseitig ausschließende Ereignisse:
p(A∪B) =p(A) +p(B) -p(A∩B)
[∩ heißt UND]

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6
Q

Was ist Inferenzstatistik im Gegensatz zur deskriptiven Statistik?

A

beschäftigt sich mit der Frage, wie man von einer Stichprobe auf die Grundgesamtheit schließen kann
man macht Wahrscheinlichkeitsaussagen über die Grundgesamtheit

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7
Q

Was sind Beispiele für Vollerhebungen in Deutschland?

A

Befragung aller SoWi-Studenten an der HU
Arbeitslosenstatistik
Zensus

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8
Q

Was sind komplexe/ zusammengesetzte Ereignisse?

A

Verknüpfung von Elementarereignissen durch logisches UND oder logisches ODER.
Bsp: Würfelwurf 1 und 2/ 1 oder 2

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9
Q

Was ist ein unmögliches Ereignis?

A

kann nicht eintreten: leere Menge {} oder ∅

Bsp.: 3 und 4 bei einfachem Würfelwurf

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10
Q

Was ist ein sicheres Ereignis?

A

tritt immer ein

Bsp.: Kopf oder Zahl bei Münzwurf

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11
Q

Was sind sich wechselseitig ausschließende Ereignisse?

A

sie können nicht zusammen auftreten
Bsp bei Würfel 3 und 4 gleichzeitig rausbekommen
Elementarereignisse sind immer sich wechselseitig ausschließende Ereignisse

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12
Q

Was ist eine Wahrscheinlichkeit?

A

eine reelle Zahl
wird Ausgängen eines Zufallsexperiments zugeordnet,
z. B. Wahrscheinlichkeit des Ereignisses „Zahl“ beim
Münzwurf  p(Zahl) = 0.5

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13
Q

Welche drei Axiome der Wahrscheinlichkeit gibt es?

A

p (A) ≥ 0

p (sicheres Ergebnis) = 1

für sich wechselseitig ausschließende Ereignisse gilt:
p(A1 ODER A2 oder A3) = p(A1) + p(A2) + p(A3)

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14
Q

Wie wird die Laplace-Wahrscheinlichkeit berechnet?

A

Zahl der günstigen Ausgänge durch Zahl der möglichn Ausgänge

FORMEL

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15
Q

Was ist das Komplementärereignis?

A

die Wahrscheinlichkeit, dass nicht A eintritt

FORMEL

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16
Q

Was ist die bedingte Wahrscheinlichkeit?

A

Berechnung der
Wahrscheinlichkeit im reduzierten Ereignisraum
Beispiel: wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Ereignis A = nach 2x Würfeln ist die Summe 3 rauskommt, unter der Bedingung, dass B = beim ersten Wurf kam 1 raus
==> begrenzter Ereignisraum

p(A) unter der Bedingung, dass B schon eingetreten ist
„Wahrscheinlichkeit von A, gegeben B“
Achtung auf die Zahl im Zähler

17
Q

Was ist das Multiplikationstheorem?

A

FORMEL
gilt für zwei unabhängige Ereignisse

Sind günstige disjunkte Ereignisse durch ein UND verknüpft, werden die Einzelwahrscheinlichkeiten multipliziert

18
Q

Was ist das Verhältnis von Wahrscheinlichkeit und relativer Häufigkeit?

A

Wahrscheinlichkeit:
bezieht sich auf ein Zufallsexperiment
nicht immer messbar/ berechenbar, aber wenn, dann a priori definiert
im Zähler steht die Anzahl der Elementarereignisse, im Nenner die Anzahl der günstigen Ereignisse

relative Häufigkeit:
bezieht sich auf Serie von Zufallsexperimenten
erst a posteriori berechenbar; a priori nicht eindeutig
im Zähler steht die Anzahl der Experimente
im Nenner steht die Anzahl der günstigen Ausgänge

19
Q

Was besagt das Bernoulli-Theorem?

A

Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich die relative Häufigkeit eines Ereignisses A (f(A)/n) von der theoretischen Wahrscheinlichkeit dieses Ereignisses p(A) um einen beliebig kleinen Betrag (e) unterscheidet, geht gegen 0, wenn das Zufallsexperiment sehr oft wiederholt wird (n gegen unendlich)

Anwendung: Schätzung unbekannter Wahrscheinlichkeiten über Stichprobe = Serie von Zufallsexperimenten

20
Q

Welche Wahrscheinlichkeitsverteilungen für diskrete Variablen gibt es?

A

Binomialverteilung: nur 2 Ereignisse, Wahrscheinlichkeiten können gleich oder ungleich sein

Hypergeometrische Verteilung: 2 Ereignisse, sich wechselnde Wahrscheinlichkeiten

Poisson-Verteilung: seltene Ereignisse

Multinomiale Verteilung: mehr als zwei Ereignisse

21
Q

Was ist der Bernoulli-Prozess?

A

Serie von Zufallsexperimenten, bei denen es nur zwei Ereignisse gibt: das Ergebnis tritt ein oder nicht (=Bernoulli-Experiment)
Je öfter man das Zufallsexperiment durchführt, desto präziser wird die relative Wahrscheinlichkeit

22
Q

Was ist eine Binomialverteilung?

A

Wahrscheinlichkeitsverteilung für diskrete=kategoriale Variablen.
beschreibt Anzahl der Erfolge in Bernoulli-Prozessen
FORMEL

23
Q

Wie berechnet man die Verteilungsfunktion einer Binomialverteilung?

A

Man summiert die Ergebnisse der Binomialverteilung bis zum gewünschten Wert auf.

24
Q

Wie sehen Wahrscheinlichkeitsverteilungen bei kontinuierlichen Variablen aus?

A

Wahrscheinlichkeit für 1 Elementarereignis –> 0

deshalb WahrscheinlichkeitsDICHTE

25
Welche Wahrscheinlichkeitsfunktionen für kontinuierliche Variablen gibt es?
Normalverteilung t-Verteilung Chi-Quadrat-Verteilung F-Verteilung
26
Was ist zur Normalverteilung zu sagen?
symmetrisch es gibt unendlich viele Varianten, diese unterscheiden sich aber nur durch den Mittelwert Symbol: N
27
Wie ist die Standardnormalverteilung definiert?
Mittelwert my= 0 Standardabweichung und Varianz = 1 jede Normalverteilung kann durch z-Transformation in Standardnormalverteilung transformiert werden
28
Verteilungsfunktion für kontinuierliche Variablen?
Fläche der Kurve unter der Dichtefunktion
29
Wie berechnet man die Wahrscheinlichkeit eines Ausprägungsbereichs bei kontinuierlichen normalverteilten Variablen? Bsp: Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig gezogene Person zwischen 1,7m und 1,8m groß ist?
z-Transformation der beiden Werte dann Werte in z-Tabelle nachschauen Differenz bilden --> das ist die Wahrscheinlichkeit
30
Was sind die kritischen Werte der z-Verteilung? Standardnormalverteilung
zwischen my +- 1 sigma liegen ca. 66% aller Beobachtungen zwischen my +- 1.96 sigma liegen 95% aller Beobachtungen zwischen my +- 2.58 sigma liegen 99% aller Beobachtungen
31
Was ist die z-Transformation und wie funktioniert sie?
sie transformiert eine Normalverteilung in eine Standardnormalverteilung (bzw. einen einzelnen Wert). man braucht den Wert, das arithmetische Mittel und die Standardabweichung der Verteilung FORMEL
32
Warum sind die Normalverteilung und die z-Transformation wichtig für die Statistik?
Die Integrale der z-Verteilung/Standardnormalverteilung sind bekannt. Man kann also einfach für jedes normalverteilte Merkmal berechnen, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine zufällig gezogene Untersuchungseinheit in ein bestimmtes Intervall des Wertebereichs fällt.