Un numero aleatorio X è una quantità ben definita,
ma non necessariamente nota, che si determina dopo aver effettuato
un esperimento.
Si possono conoscere i valori possibili, cioè i
valori che il numero aleatorio può assumere.
I(X) denota l'
insieme dei valori possibili del numero aleatorio X.
Esempio Un numero aleatorio può
rappresentare il lancio di un dado I(X) = {1,2,3,4,5,6}
o di una moneta I(X) = {T,C} oppure I(X) = {0,1} indicando "T" (testa) con "0" e "C" (croce) con "1". |
Un vettore aleatorio (X1,X2,...,Xn) è un vettore i cui elementi sono dati da numeri aleatori.
L'insieme dei valori possibili I(X1,X2,...,Xn) del vettore aleatorio è dato dalle n-uple che il vettore può assumere.
Due numeri aleatori X e Y si dicono logicamente indipendenti se
I(X,Y)= I(X) × I(Y) dove I(X) × I(Y) indica il prodotto cartesiano fra l'insieme dei valori possibili I(X) e l'insieme dei valori possibili I(Y).
Esempio 1
Si consideri il lancio di due dadi.Sia X il numero aleatorio che rappresenta la faccia che esce nel primo dado e sia Y il numero aleatorio che rappresenta l'esito del lancio del secondo dado.
Allora I(X,Y) = { (i,j) / 1i6, 1j6} = I(X) x I(Y). |
Esempio 2
Si consideri un'urna con palline numerate da 1 a 10. Si eseguano due estrazioni con reimbussolamento. Sia X il risultato della prima estrazione e Y il risultato della seconda.
L'insieme dei valori possibili è allora I(X,Y) = { (i,j) / 1i10, 1j10}. I(X,Y) = I(X) x I(Y) quindi X e Y sono logicamente indipendenti. |
Esempio 3
Si consideri un'urna con palline numerate da 1 a 10. Si eseguano due estrazioni senza reimbussolamento. Siano X e Y i risultati rispettivamente della prima e della seconda estrazione.
L'insieme dei valori possibili è allora I(X,Y) = { (i,j) / 1i10, 1j10, ij}. I(X,Y) I(X) x I(Y) perchè I(X,Y) non contiene le coppie del tipo (i,j), i{1,...,10}. I numeri aleatori X e Y non sono logicamente indipendenti. |
Con i numeri aleatori si possono eseguire tutte le consuete operazioni aritmetiche e considerare funzioni di essi.
In particolare si può considerare:
Un numero aleatorio X si dice evento se I(X){0,1}.
In particolare, se X è identicamente uguale ad uno
(X1 oppure X=1), si parla di evento certo; se X è identicamente uguale ad zero
(X0 oppure X=0), si parla di evento nullo.
Gli eventi si indicano in generale con lettere del tipo E,F,...
Nel caso degli eventi si parla di operazioni logiche:
Consideriamo ora n eventi E1,E2,...,En. Essi si dicono:
Esempio Si consideri il lancio di un dado. Sia Ei l'evento che corrisponde all'uscita della i-esima faccia. Allora gli Ei danno una partizione perchè esce sempre una faccia e una sola. |
Dati n eventi E1,E2,...,En, un costituente di essi è dato da Q=E1*,E2*,...,En* dove .
I costituenti di n eventi sono 2n e sono incompatibili due a due. In generale, non tutti i costituenti sono possibili.
I costituenti si possono classificare rispetto ad un dato evento E nel seguente modo:
I tipo   se QE;
II tipo   se Q;
III tipo   altrimenti.
Infine E si dice
logicamente dipendente da E1,E2,...,En se tutti i costituenti di E1,E2,...,En sono del primo o del secondo tipo;
logicamente indipendente da E1,E2,...,En se tutti i costituenti di E1,E2,...,En sono del terzo tipo;
logicamente semidipendente da E1,E2,...,En altrimenti.
Esempio 1
Supponiamo di effettuare cinque lanci di una moneta. Sia Ei l'evento che corrisponde all'esito "testa" all'i-esimo lancio. Posto Y=E1+E2+E3+E4+E5, considero l'evento E=(Y3).
E è semidipendente dai primi tre eventi. Infatti I tipo: E1E2E3E; II tipo: 123; III tipo: 1E23 non è contenuto né in E né in . |
Esempio 2
Si consideri un'urna con palline bianche e nere (H palline bianche ed (N-H) palline nere). Si eseguano cinque estrazioni con reimbussolamento. Sia Ei l'evento che corrisponde all'uscita di una pallina bianca all'i-esima estrazione. Sia Y il numero aleatorio che conta le palline bianche ottenute nelle cinque estrazioni:Y=E1+E2+E3+E4+E5.
Considero l'evento E=(Y3) e gli eventi E1,E2,E3. E è semidipendente dai primi tre eventi. Infatti I tipo: E1E2E3E; II tipo: 123; III tipo: E12E3. |