Aritalab:Lecture/JSBi/Test/Math

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Contents

確率

分布

正規分布

よく見る釣鐘型の分布。どんな分布でも、その中から要素をランダムに抽出して和をとったものの分布は、正規分布に近づく(中心極限定理)。期待値が0, 分散が1になるようにスケーリングしたものを標準正規分布といい、N(0,1)と書く。

正規分布表

標準正規分布表の見方。

z 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8
0.0 0.5000 0.4207 0.3446 0.2743 0.2119
1.0 0.1587 0.1151 0.0808 0.0548 0.0359
2.0 0.0228 0.0139 0.0082 0.0047 0.0026
3.0 0.0013 0.0007 0.0003 0.0002 0.0001
JSBi-Std.png

表におけるzの値は上から順に左→右方向にみる。正規分布全体の面積を1.0としたときの、 zから上側の面積を示している。例えば標準偏差が2.0以上の面積は0.0228、2.2以上の面積は0.0139。

ポアソン分布

稀にしか起こらない離散的な事象を数える際に用いる分布。 単位時間中に平均λ回発生する事象が、ぴったりk回発生する確率を

P(N=k) = \frac{e^{-\lambda}\lambda^k}{k!}
JSBi-Poisson.png

と定義する。

二項分布

コイン投げをして表裏がでる回数を記録したときにできる分布。 離散的な分布だが、フェアなコインを30回程度投げると正規分布で非常によく近似できる。

統計・推定

母集団から無作為に抽出された標本集団から、もとの母集団を統計的に推し量ることを推定という。

回帰分析

従属変数(近似したい値、目的変数ともいう)と説明変数(近似に用いるデータ)の関係を統計的に推定することを回帰分析という。 1個の説明変数から1個の従属変数を予測する場合を単回帰、説明変数を複数用いる場合を重回帰という。 従属変数をy、説明変数をxとすると

 y_i = a_{i1}x_{i1} + a_{i2}x_{i2} + ... a_{ij}x_{ij}

の形でパラメータa_{ij}を最小二乗法で決定する線形回帰が一般的。

点推定と区間推定

標本の値から、母集団の平均値や分散を予測することを点推定(数値を点として予測)と呼び、その推定がどれ位ずれているかを区間推定と呼ぶ。

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