Схема испытаний Бернулли

<aside> 📕 Схема Бернулли — серия одинаковых независимых испытаний, каждое из которых имеет только два исхода

</aside>

Пример — подбрасывание монеты.

1 испытание : $\Omega = \{ W, L \}$, (win/loss)

$n$ испытаний: $\Omega = \{ W, L\}^n$

Обозначим за $p$ “вероятность успеха”. Тогда $q = 1-p$ — “вероятность неудачи”. За $\nu_n$ обозначим число успехов $n$ испытаниях

Вопрос: Сколько будет успехов в $n$ испытаниях?

<aside> 📕

Теорема Бернулли: Вероятность ровно $k$ успехов в $n$ испытаниях равна:

$$ P(\nu_n = k) = P_n(k) = С_n^k \cdot p^k \cdot q^{n-k} $$

</aside>

<aside> 🎲 Биномиальное распределение — это набор чисел: $\{ C_n^k \cdot p^k \cdot q^{n-k} , \ k = 0, 1, 2, \ldots\}$

$\xi$ $0$ $1$ $2$ $3$ $\cdots$ $n$
$p$ $q^n$ $C_n^1 \cdot p \cdot q^{n-1}$ $C_n^2 \cdot p^2 \cdot q^{n-2}$ $C_n^3 \cdot p^3 \cdot q^{n-3}$ $\cdots$ $p^n$
</aside>

Схема испытаний “до первого успеха”

<aside> 🎲 Вероятность первым $k-1$ испытаниям завершиться неудачей, а последнему — успехом, равна:

$$ P(\xi = k) = p \cdot q^{k-1} $$

</aside>

<aside> 🎲 Геометрическое распределение — это набор чисел: $\{ pq^{k-1}, \ k = 0, 1, 2, \ldots \}$

</aside>

Свойство “отсутствия последействия” для геометрического распределения

<aside> 🎲 Пусть $P(\xi = k) = pq^{k-1}$ для любого $k \in \mathbb{N}$. Тогда для любых неотрицательных целых $n$ и $k$ имеет место равенство:

$$ P(\xi > n + k \ | \ \xi > n) = P(\xi > k) $$

Простыми словами: если событие произошло, то вероятность его повторного возникновения не уменьшается с течением времени. Другими словами, даже если что-то случилось много раз, это не делает его менее вероятным в будущем.