Skip to article frontmatterSkip to article content
Site not loading correctly?

This may be due to an incorrect BASE_URL configuration. See the MyST Documentation for reference.

Gezamenlijke, Marginale en Conditionele Kansen

In dit labo werken we met combinaties van random variabelen. We bestuderen gezamenlijke kansverdelingen, leren marginaliseren en berekenen conditionele kansen.

Leerdoelen:

  • Gezamenlijke (joint) kansverdelingen implementeren en visualiseren

  • Marginale verdelingen afleiden uit joint verdelingen

  • Conditionele kansen berekenen en interpreteren

  • Het concept van (on)afhankelijkheid begrijpen en toetsen

Gezamenlijke Kansverdeling: Weer en Verplaatsingsmodusยถ

Wanneer we de relatie tussen weertype en verplaatsingsmodus bekijken, hebben we te maken met twee random variabelen. De gezamenlijke verdeling beschrijft de kans op elke mogelijke combinatie.

Scenario:

  • X (Weertype): Zonnig (1), Bewolkt (2), Regenachtig (3)

  • Y (Verplaatsingsmodus): Te voet (1), Auto (2), Tram/Bus (3), Trein (4)

โœ๏ธยถ

Construeer de joint probability table voor weertype en verplaatsingsmodus en beantwoord enkele kansberekening vragen.

Probabiliteitswaarden (matrix representatie):

Te voet (y=1)Auto (y=2)Tram/Bus (y=3)Trein (y=4)
Zonnig (x=1)0.200.100.120.08
Bewolkt (x=2)0.100.080.080.04
Regenachtig (x=3)0.030.070.070.03
Joint Probability Distribution P(x, y):
                   Te voet (y=1)  Auto (y=2)  Tram/Bus (y=3)  Trein (y=4)
Zonnig (x=1)                0.20        0.10            0.12         0.08
Bewolkt (x=2)               0.10        0.08            0.08         0.04
Regenachtig (x=3)           0.03        0.07            0.07         0.03

Total probability: 1.0

โœ๏ธยถ

Bereken de volgende kansen:

  1. P(x=1,y=1)P(x=1, y=1) - zonnig weer EN te voet

  2. P(x=3,yโˆˆ{2,3})P(x=3, y \in \{2,3\}) - regenachtig EN (auto OF tram/bus)

  3. P(y=4)P(y=4) - trein (ongeacht het weer)

1. P(x=1, y=1) = P(Zonnig, Te voet) = 0.200
2. P(x=3, yโˆˆ{2,3}) = P(Regenachtig, Auto of Tram/Bus) = 0.140
3. P(y=4) = P(Trein) = 0.150

Marginale Kansverdelingยถ

De marginale verdeling van รฉรฉn variabele verkrijgen we door te sommeren over alle mogelijke waarden van de andere variabele(n).

Voor discrete variabelen: P(x)=โˆ‘yP(x,y)P(x) = \sum_y P(x, y)

โœ๏ธยถ

Bereken de marginale verdelingen P(x)P(x) en P(y)P(y) uit de joint distributie.

Marginal distribution P(x) - Weertype:
  P(x=1) = P(Zonnig) = 0.500
  P(x=2) = P(Bewolkt) = 0.300
  P(x=3) = P(Regenachtig) = 0.200

Marginal distribution P(y) - Verplaatsingsmodus:
  P(y=1) = P(Te voet) = 0.330
  P(y=2) = P(Auto) = 0.250
  P(y=3) = P(Tram/Bus) = 0.270
  P(y=4) = P(Trein) = 0.150

Verification:
  Sum of P(x): 1.0
  Sum of P(y): 1.0

Conditionele Kansverdelingยถ

De conditionele kans P(yโˆฃx)P(y|x) geeft de kans op yy gegeven dat xx heeft plaatsgevonden:

P(yโˆฃx)=P(x,y)P(x)P(y|x) = \frac{P(x, y)}{P(x)}

โœ๏ธยถ

Bereken de conditionele verdeling P(yโˆฃxโˆˆ{2,3})P(y|x \in \{2,3\}): wat is de kans op elke verplaatsingsmodus, gegeven dat het bewolkt is of regent?

Conditional distribution P(y | x=[2, 3]) - Verplaatsingsmodus gegeven Bewolkt of Regenachtig weer:
  P(y=1 | x=[2, 3]) = P(Te voet | Bewolkt of Regen) = 0.2600
  P(y=2 | x=[2, 3]) = P(Auto | Bewolkt of Regen) = 0.3000
  P(y=3 | x=[2, 3]) = P(Tram/Bus | Bewolkt of Regen) = 0.3000
  P(y=4 | x=[2, 3]) = P(Trein | Bewolkt of Regen) = 0.1400

Verification: sum = 1.0

Comparison with marginal P(y):
  P(y|x=[2, 3]) โ‰ˆ P(y)? False
  โ†’ Variables are dependent!