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2018年07月13日

25008  大人おさび落とし 行列と確率




雨の日の スローライフの部屋



行列と 確率に関しまして


行列で 確率計算が できる

と言う ものなのですが


行って見ましょう。



HPNX0001 (1).JPG



ある都市の

通勤状態に関して

経験的に

データがあって

ある日 電車で 通勤し

その翌日 また 電車で 通勤する

確率は

3/5



或る日

バスで 通勤し その翌日

また バスで 通勤する 確率は

4/5



HPNX0002.JPG




こんな感じに

表を 見ていただいて


ある日 と 翌日の

交通機関利用確率は

図のように なっている





HPNX0003.JPG



P二乗を 計算するでしょ




HPNX0004.JPG



行列の 積は 

左は 行に    右は 列に



HPNX0005.JPG




P二乗が出て来ました



HPNX0006.JPG



くどいようですが

こんな感じに

表の 成分を

二乗した結果ですが




HPNX0007.JPG




問題に 入る前に

確率に 関して

数1のとこを

ここでは やってないので


書いておきますが


排反事象



HPNX0008.JPG




和事象   積事象


HPNX0009.JPG




確率の 加法定理

一般的に


HPNX0010.JPG




一般 な時に対して

排反 な時の

加法定理



HPNX0011.JPG



条件つき 確率



HPNX0012.JPG



独立事象と  従属事象



HPNX0013.JPG



これは

独立 を意味します




HPNX0014.JPG




分かりずらいかな

徐行してね


HPNX0015.JPG




Aの起きる 確率で

Bにの起きる 確率に

影響が出てしまうとき


従属事象



HPNX0016.JPG



確率の

乗法

従属の時



HPNX0017.JPG




確率の乗法

独立の時


HPNX0018.JPG



独立試行の確率

公式




HPNX0002 (1).JPG




0の 階乗は 1

話を 元に戻して



HPNX0020.JPG



問題ですが

電車で 出勤した 翌々日に

電車で 出勤する確率は


どの成分か?



HPNX0021.JPG




或る日

電車で 出勤し


その行を 見るでしょ


翌日 電車 3/5  バス 2/5


翌日は

バスでも 電車 でも 良いんですが


或る日は 電車 でないとだめなんです


そこで


或る日が

電車の 1行目

×


になって


二乗してるので

後ろ ( 右側 )から 掛ける行列の

列は

じつは


翌々日電車に 乗る確率列 と 翌々日バス列


HPNX0022.JPG




赤の斜線の 掛け算が

できてくる 行列の

1行1列目


HPNX0023.JPG




行は ある日 電車に乗る確率


列は 翌々日 電車に乗る確率



HPNX0024.JPG




計算結果は

11/25




HPNX0025.JPG



これは

同じ 類ですので

答えだけ



書きますが



HPNX0026.JPG




それを 踏まえて

自信が 本物か


今の問題で

( 上記の問題で )



HPNX0027.JPG




バスで 出勤した 翌々日に

電車で 出勤する 確率を

求めなさい



HPNX0028.JPG




表の 見方が

見えてくると



HPNX0029.JPG



行列計算が

これでいいんじゃなくって


になってですよ


できたときは

デショ



出来なかったときは

だからさ

これでいいんじゃなくってさ



HPNX0030.JPG






ある日と その翌々日が 問題で

その間は

どちらでもいいから




HPNX0031.JPG




或る日は
 
バスだけど




翌々日は

前日 ( 翌日 ) 電車で 電車 組みと


前日 ( 翌日 ) バスで 電車 組の


二通り


計算すると

こんなですか


HPNX0032.JPG




次は

天気予報の 問題ですが


気象庁は

たくさん データ持ってるから

こんな感じの もっと 複雑なことを

コンピュータに 計算させてるのかな



HPNX0033.JPG



今日が 晴れで

三日後が 晴れの確率


明後日と 三日後は 違うので

よく考えて

見ると


Pの 3乗カナ



HPNX0034.JPG




いきなりは

大変なので

Pの二乗を計算して


HPNX0035.JPG




こんなですか


HPNX0036.JPG




二乗だと

翌々日で

二日後 まで


二日後は どっちでもいいけれども


今日は 晴れでないといけない


HPNX0037.JPG




さらに 右から Pをもう一回掛けて

Pの3乗

なのだけれど


今日が 晴れの 従属成分は

1行目


掛ける 列は 三日後が晴れのせいぶん



3/4は 2日後が 晴れで 晴れの時

2/5は 2日後が 晴れでなくて 晴れの時


HPNX0038.JPG




成分を 抜き出して 計算すると

1011/1600  が こたえ


HPNX0039.JPG





通分するときに


最小公倍数で

分母を 揃えますが

めんどうだったので

電卓を ガンガンたたいて 計算し

やくして


答えを 出しました



最小公倍数の公式は こんなでしたか



HPNX0040.JPG




お疲れ様です 










( 晴れ部屋へ 家庭菜園5F 4F 3F 2F 1 Fざっかや

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