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つぼ問題もんだい

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア(Wikipedia)』

確率かくりつろん統計とうけいがくにおいて、つぼ問題もんだい(つぼもんだい、英語えいご: urn problem)は理想りそうされた思考しこう実験じっけんひとつである。実際じっさい関心かんしんのある対象たいしょう原子げんしひとくるまなど)を、つぼなどの容器ようきなかれたいろきのたまとして表現ひょうげんし、つぼから1つまたはそれ以上いじょうたます。思考しこう実験じっけん目的もくてきは、あるいろまたはべついろかくりつを、あるいはのいくつかの特性とくせい決定けっていすることである。いくつかの重要じゅうようなバリエーションを以下いか説明せつめいする。

つぼモデル英語えいご: urn model)は、つぼ問題もんだいにおける事象じしょう記述きじゅつするかくりつ集合しゅうごう、またはつぼ問題もんだい関連かんれんするかくりつ変数へんすうかくりつ分布ぶんぷまたは分布ぶんぷ集合しゅうごうである[1]

基本きほんつぼモデル

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確率かくりつろんにおけるつぼモデルでは、つぼにはよくわされた x しろたまy くろたまとがはいっている。つぼからたまを1つランダムし、そのいろ観察かんさつする。したたまつぼもどし(またはもどさずに)、選択せんたくプロセスをかえす。

このモデルでは、つぎのような問題もんだいしょうじる可能かのうせいがある。

  • n かい観測かんそくしろくろたま割合わりあい推測すいそくできるか? その推測すいそくはどの程度ていど信頼しんらいせいがあるか?
  • xy既知きち場合ばあい特定とくてい順番じゅんばんたとえば、しろくろ交互こうごなど)でたまかくりつはどれくらいか?
  • たまn だけしたとき、そのなかくろたまがない可能かのうせいはどれくらいだろうか? (最初さいしょ問題もんだいのバリエーション)

つぼ問題もんだいれい

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  • こう分布ぶんぷ成功せいこうした抽出ちゅうしゅつ試行しこう)のかず分布ぶんぷ。すなわち、しろくろたまはいったつぼからたまし、つぼなかもど試行しこうn かいった場合ばあいの、しろたま抽出ちゅうしゅつ回数かいすう分布ぶんぷ
  • ベータこう分布ぶんぷ英語えいごばんこう分布ぶんぷ試行しこうれいにおいて、たまつぼなかもどしたうえで、したたまおなしょくたまつぼ追加ついかしてれる。したがって、試行しこうごとにつぼなかたまかずえる。ポリアのつぼモデル英語えいごばん参照さんしょう
  • 多項たこう分布ぶんぷこう分布ぶんぷ同様どうようであるが、つぼなかに3しょく以上いじょうたま以上いじょうある。
  • ちょう幾何きか分布ぶんぷたましたのちつぼもどされない。したがって、試行しこうごとにつぼなかたまかずる。
  • 変量へんりょうちょう幾何きか分布ぶんぷちょう幾何きか分布ぶんぷ同様どうようであるが、つぼなかに3しょく以上いじょうたまがある。
  • 幾何きか分布ぶんぷ最初さいしょ成功せいこうした(せいめたいろたました)抽出ちゅうしゅつまでの抽出ちゅうしゅつ回数かいすう
  • まけこう分布ぶんぷ特定とくてい回数かいすう失敗しっぱいせいめたほうでないいろたました)するまでの抽出ちゅうしゅつ回数かいすう
  • 統計とうけい物理ぶつりがく英語えいごばん:エネルギーおよび速度そくど分布ぶんぷ導出どうしゅつ
  • エルズバーグのパラドックス英語えいごばん
  • ポリアのつぼ英語えいごばん特定とくていいろたましたときに、たまつぼなかもどしたうえで、したたまおなしょくたまつぼ追加ついかしてれる。
  • ホップのつぼ:ミューテータ (mutator) とばれる種類しゅるいたまつポリヤのつぼ。ミューテータがされると、たまつぼなかもどしたうえで、あたらしいいろたまつぼ追加ついかしてれる。
  • 占有せんゆう問題もんだいk たまn つぼにランダムにてたのち占有せんゆうされたつぼかず分布ぶんぷ

歴史れきし

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ヤコブ・ベルヌーイは『推測すいそくほう英語えいごばん』(Ars Conjectandi、1713ねん)にて、つぼからしたいしから、つぼなかことなるいろいし割合わりあい決定けっていする問題もんだい検討けんとうした。この問題もんだいは「ぎゃくかくりつ英語えいごばん問題もんだい」としてられる18世紀せいき研究けんきゅうのトピックであり、アブラーム・ド・モアブルトーマス・ベイズ注目ちゅうもくした。

ベルヌーイは、おも粘土ねんどせいうつわ意味いみするラテン語らてんごurna使用しようしたが、古代こだいローマでは、 投票とうひょう用紙ようしやくじを収集しゅうしゅうするあらゆる種類しゅるいうつわあらわ言葉ことばとしても使用しようされていた。現在げんざいのイタリア投票とうひょうばこ意味いみする言葉ことばurna である。ベルヌーイの発想はっそうもとは、たからくじ選挙せんきょ、あるいはうつわからたますギャンブルゲームだったかもしれない。

中世ちゅうせいとルネサンス時代じだいのヴェネツィアの選挙せんきょドージェ選挙せんきょふくむ)では、おおくの場合ばあい選挙せんきょじんは、つぼなかれられたことなるいろたまによるくじでえらばれた[2]

関連かんれん項目こうもく

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脚注きゃくちゅう

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  1. ^ Dodge, Yadolah (2003) Oxford Dictionary of Statistical Terms, OUP. ISBN 0-19-850994-4
  2. ^ Electing the Doge of Venice: Analysis of a 13th Century Protocol”. 2007ねん7がつ12にち閲覧えつらん

参考さんこう文献ぶんけん

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  • Johnson, Norman L.; and Kotz, Samuel (1977); Urn Models and Their Application: An Approach to Modern Discrete Probability Theory, Wiley ISBN 0-471-44630-0
  • Mahmoud, Hosam M. (2008); Pólya Urn Models, Chapman & Hall/CRC. ISBN 1-4200-5983-1