İstatistik ve Olasılık · 2. Ünite: Olasılık Kuramı

Örneklem Uzayı ve Olaylar

Bir parayı havaya atmadan önce sonucu bilemeyiz, ama olası sonuçların listesini yazabiliriz. Olasılık kuramı, tam da bu listeyi (örneklem uzayı) ve listenin alt kümelerini (olaylar) kesin bir dille tanımlamakla başlar; sonraki bütün olasılık hesapları bu kümeler üzerinde yapılır. Konunun sonunda bir rasgele deneyin örneklem uzayını eksiksiz kurabilecek, olayları küme işlemleriyle ifade edip De Morgan kurallarıyla sadeleştirebilecek, sayma kurallarıyla eşit olasılıklı uzaylarda eleman sayabilecek ve $n(A\cup B)=n(A)+n(B)-n(A\cap B)$ ilişkisini kullanabileceksin.

Öğrenme hedefleri

Konu anlatımı

  1. Motivasyon: Rasgele Deney ve Örneklem Uzayı

  2. Olaylar ve Küme İşlemleri

  3. Sayma Kuralları

  4. Çözümlü Örnekler

  5. Sınır Durumları, Grafik ve Tablo Okuma

  6. Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları

Anahtar terimler

Rasgele deney (random experiment)
Aynı koşullarda tekrarlanabilen, sonucu önceden kesin bilinemeyen ama olası sonuçları bilinen işlem.
Örneklem uzayı (sample space)
Bir deneyin olası bütün sonuçlarının kümesi; $S$ ile gösterilir. Eksiksiz ve ayrık sonuçlardan oluşmalıdır.
Olay (event)
Örneklem uzayının bir alt kümesi. Deneyin sonucu bu kümenin içindeyse olay gerçekleşmiş sayılır.
Ayrık (birbirini dışlayan) olaylar
Kesişimi boş olan olaylar: $A\cap B=\varnothing$; aynı anda gerçekleşemezler.
Tümleyen (complement)
$A'$: $A$'da olmayan bütün sonuçlar; $n(A')=n(S)-n(A)$.
De Morgan kuralları
$(A\cup B)'=A'\cap B'$ ve $(A\cap B)'=A'\cup B'$.
Çarpma kuralı (multiplication rule)
Ardışık aşamaların seçim sayıları çarpılarak toplam yol sayısı bulunur.
Permütasyon ve kombinasyon
Sıralı seçim $P(n,r)=n!/(n-r)!$, sırasız seçim $\binom{n}{r}=P(n,r)/r!$.
Eşit olasılıklı uzay
Sonlu $S$'de her örnek noktanın aynı olasılığı taşıdığı model; $P(A)=n(A)/n(S)$.
Kapsama–dışlama ilkesi
$n(A\cup B)=n(A)+n(B)-n(A\cap B)$; ortak elemanların iki kez sayılması düzeltilir.

Örnek soru

Önce bir madeni para, ardından bir zar atılıyor. Örneklem uzayında kaç farklı sonuç vardır?

  1. 6
  2. 8
  3. 12
  4. 36
  5. 64

Doğru cevap: C

Çözüm

1. Para atışının 2, zar atışının 6 sonucu vardır.
2. Aşamalar ardışık olduğundan çarpma kuralı uygulanır: $2\cdot 6=12$.
3. Sonuçlar $(Y,1),(Y,2),\dots,(T,6)$ biçiminde listelenir.
Cevap: 12. Sonuçları toplamak ($2+6=8$) yanlıştır: ardışık aşamalarda yollar çarpılır. $36$ iki zarın, $64=2^6$ ise altı para atışının sonuç sayısıdır.

İstatistik ve Olasılık: tüm konular