Autor Tema: Variables aleatorias.

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03 Marzo, 2011, 02:48 am
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yecidrodriguez

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Tengan un cordial saludo.

Cuales serian las formulas para hallar los siguientes puntos:

El volumen que una máquina de llenado automático, deposita en latas de una bebida gaseosa tiene una distribución normal con media 12.4 oz de líquido y desviación estándar 0.1 oz de líquido.
como puedo generar 4 observaciones de una variable aleatoria que represente el volumen de llenado de una máquina de gaseosa.

El tiempo entre llegadas de los pacientes a un hospital tiene una distribución exponencial con una media de 5 minutos. 
como genero 4 observaciones del tiempo entre llegadas.

gracias.
saludos

03 Marzo, 2011, 06:13 pm
Respuesta #1

Héctor Manuel

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Ambas preguntas corresponden a la transformación integral de probabilidad http://www.aiaccess.net/English/Glossaries/GlosMod/e_gm_probability_integral_transformation.htm

La idea es que, si \( Y=F_X(x) \), por las propiedades de función de acumulación tendremos que \( X=F^{-1}_X(Y) \) es uniforme en [0,1], de modo que para generar muestras aleatorias de la distribución \( F_X \) basta con generar números aleatorios en [0,1], digamos \( y_1,\cdots,y_n \), y resolver sustituir \( F_X^{-1}(y_i) \).

Saludos.

04 Marzo, 2011, 12:19 am
Respuesta #2

yecidrodriguez

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Cordial saludo.
Hector manuel me genera la duda y no se si por este método que voy a implementar se puede hacer.

Podría generar los numeros aleatorios de la siguiente manera:
escoger cualquier numero y elevarlo al cuadrado y luego coger los dos del medio del resultado, entonces tenemos que para el primer ejercicio voy a realizar cuatro observaciones.

La distribución corresponde a la normal

\( xj=(\displaystyle\sum_{i=1}^{12}ri-6) \sigma+u
\\para j=1,2,3,4....n\\ \)
ahora  generemos  el  numero  aleatorio}\\
\( [(54)^2=2916]

[(91)^2=8281]

[(28)^2=784]

[(84)^2=7056]

[(56)^2=3136]

[(13)^2=169]

[(69)^2=4761]

[(76)^2=5776]

[(77)^2=5929]

[(92)^2=8464]

[(46)^2=2116]

[(11)^2=121]



\displaystyle\frac{54}{100}=0.54\\
\displaystyle\frac{91}{100}=0.91\\
\displaystyle\frac{28}{100}=0.28\\
\displaystyle\frac{84}{100}=0.84\\
\displaystyle\frac{56}{100}=0.56\\
\displaystyle\frac{13}{100}=0.13\\
\displaystyle\frac{69}{100}=0.69\\
\displaystyle\frac{76}{100}=0.76\\
\displaystyle\frac{77}{100}=0.77\\
\displaystyle\frac{92}{100}=0.92\\
\displaystyle\frac{56}{100}=0.56\\
\displaystyle\frac{11}{100}=0.11\\


xj=(\displaystyle\sum_{i=1}^{12}[(0.54-6)+(0.91-6)+(0.28-6)+(0.84-6)+(0.56-6)+(0.13-6)+(0.69-6)+(0.79-6)+(0.77-6)+(0.92-6)+(0.56-6)+(0.11-6)]*(0.1)+12.4= 5.91
 \)
asi se generaria para las otras tres observaciones.

ahora el punto dos seria

distribución exponencial:

\( Xi=-(\displaystyle\frac{1}{\lambda})*\ln(1-ri) \) para i= 1,2,3,4....n
\( Xi=-(\displaystyle\frac{1}{5})*\ln(1-0.54)=0.15 \)

04 Marzo, 2011, 12:23 am
Respuesta #3

Héctor Manuel

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Podría generar los numeros aleatorios de la siguiente manera:
escoger cualquier numero y elevarlo al cuadrado y luego coger los dos del medio del resultado, entonces tenemos que para el primer ejercicio voy a realizar cuatro observaciones.

La distribución corresponde a la normal

\( xj=(\displaystyle\sum_{i=1}^{12}ri-6) \sigma+u     \\para j=1,2,3,4....n\\ \)
ahora  generemos  el  numero  aleatorio}
\( [(54)^2=2916]
[(91)^2=8281]
[(28)^2=784]
[(84)^2=7056 \)


mmm... no entiendo el procedimiento que haces.

La idea es: Sea \( u\in[0,1] \) cualquier número.
Debes calcular entonces \( F^{-1}_X(y) \) y llamar a este número \( x \).

04 Marzo, 2011, 04:16 am
Respuesta #4

Dogod

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Parece que, para generar las muestras, necesitas hacerlo mediante la Distribución Normal, pero pasándole como parámetros la desviación y media que te dan, en el primer caso, así:

si \( x = z.\sigma + \mu \), necesitas tener un Generador de Números aleatorios para poder calcular esos números. Creo que es lo que tratas de hacer ahí. Para ver si Héctor así te entiende mejor y puede ayudarte. Busca en internet sobre el algoritmo de Box - Muller.

En el segundo caso, es conocido en probabilidad que la densidad de una distribución exponencial con parámetro \( \lambda  \)es:

\( F(x) = 1 - e^{\lambda/x}, x\geq{0} \) Por tanto, si \( U\sim{U(0,1)},  X= F^{-1}(U) = -\lambda.Ln(1 - U) \). Esto te permite obtener números aleatorios generados por una distribución exponencial.

Pero tanto en el algoritmo de Box - Muller como en este caso, necesitas el número aleatorio Uniforme, creado mediante un generador que pase las pruebas de aleatoriedad. Pero esto es posible y facil de hacer ya que lo enseñan en el curso de simulación  :). Con eso creo que puedes resolver tu problema.

El método que utilizas ahí se parece al método del cuadrado medio.

Utilicemos tu misma semilla para generar los 4 números aleatorios:

\( X_0 = 54 \)

\( X_0^2= 2916 \longrightarrow{X_1 = 0.91} \)

\( X_1^2 = 91^2 = 8281 \longrightarrow{X_2 = 0.28} \)

\( X_2^2= 28^2= 784 \longrightarrow{X_3 = 0.84}... \)

Bueno, haces la prubea por ejemplo, Chi Cuadrada para verificar la Uniformidad y los utilizas para generar los números que te piden, mediante el Método de Box - Muller y la función inversa de la exponencial.

Un saludo.
Las cosas pasan es por algo, y no hay mal que por bien no venga dicen en mi tierra...