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28.01 Varianz, Standardabweichung


CC-BY-NC-SA 3.0

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jetzthatten also solche Tiere wieErwartungswertund Mediandie sagen mir was dazuwo der Schwerpunktim weitesten Sinne Erwartungswertwirklich genau der Schwerpunkt meiner Verteilung liegennichtamwenn ich aber nur den Schwerpunkt dieser Verteilung habeKomma das ist die eine WahrscheinlichkeitsdichteP einsund ich nehme eine andere mit dem selben Schwerpunkt hier wäre der Erwartungswertnehme eine andere mit dem selben Schwerpunktguckenwasman nicht ganz gelungen auf der rechten Seitedie sie hierB zweibisschen sehr breit gewordensodie sieht für mich Pi mal Daumen aus als ob sie denselbenSchwerpunkt hat denselben Erwartungswerthat aber eine andere Breitealso nur dienur den Erwartungswertanzugebenistder erste alle der allererste Schritt sich eine Vorstellung davon zu machen was denn diewarVerteilungso veranstaltetdas wäre auch nicht schlecht zu wissen wie breit diese Verteilung ist streut die extremdas wäre die grüne Kurve streute extrem oder ist im bisschen mehr gebündeltoderhabe ich hochpräziseWerteSoloverteilungstetsnicht ganz richtig aus wie schmaleSohneverteilunghierwesentlichschmalerWeiseP dreistreut wesentlich wenigerals die schwarze und noch wesentlich weniger als die grüne Verteilung?? muss die grüne Kurve eigentlich Open sitzenweil die Fläche eins seinmuss die grüne Kurve weiter unten sitzen je mehr aus gespreizt die Verteilung istdesto flacher muss sie sein sonst kann ich die Fläche eins bleibenVerteilunghier dieKurve der Wahrscheinlichkeitsdichteplatt drückenmuss in die Breite gehen umgekehrt wenn sie in die Breite geht Musik platt gedrückt seine Fläche darunter muss immer einssein Breite mal Höhe gleich eins wenn Sie so wollendannumgekehrtpassiert es hier bei der sehr schmalen Verteilung dieser blauen Verteilungweil die so schmal ist muss dieser hoch sein sonst kriegen sie nicht die Fläche eins darunterbreiter die Verteilungdesto flacher je höher die Verteilung des zu schmaleram Rande bemerktwas ich jetzt bauen will ist eine Kennzahldie diesind gleich sogar zwei Kennzahlen die die Breite beschreibenwarum ist diesesviel schmalerals das grüne Baum ist das blaue viel schmaler als das grüne Ding kann ich das mit irgendeiner Kennzahl auseinanderhaltenVarianz und Standardabweichungsind die beiden Kennzahlendafür??ich möchte sowas beschreiben wie diemittlere Abweichungvom MittelwertE von X Erwartungswertist der Mittelwert wenn ich ihn endlich häufig Messe anschaulichwird möchte ich eine Idee dafür haben was die mittlere Abweichungvom Erwartungswertist hier ist die mittlere Abweichungnicht ganz so viel wiebei dem schwarzenbei den Grünenist sie deutlich mehr noch als bei den blauendafür brauche ich eine Formel für diemittlere Abweichung von Erwartungswertman könnte folgendes probierendas wäre das einfachsteich bilde den Erwartungswertder Abweichung vom ErwartungswertAnderssein versuchennehme dass der Erwartungswertvonmittlerer sozusagen das mittlere einer Größeder aktuelle Wert der Zufallsgrößeminus Erwartungswertdas kann ich ?? probieren?? hiermäßigin Anführungszeichenunendlich häufig bitte den Mittelwertwie weit ist die aktuelle Ausgabemeiner Zufallsvariableentfernt von demErwartungswertdie Abweichungund dann davon das Mittel wäre der Gedankean das Problem ist wenn sie das Rechnender Erwartungswerteiner Differenzist die Differenz der Erwartungswertständig das mit Mittelwerten vor ?? haben eine Größeandere Größeund die Mittelwerte voneinander abziehen oder die beiden großen feinen Absinth eine Mittelwertbildungdas ist egalentsprechen Erwartungswertdiese Erwartungswert ist Erwartungswert vonmeiner Größe minusder Erwartungswertvom Erwartungswertwas etwasschräg aussiehtPunktsie messen sich ErwartungswertUnendlichhoffoft und bilden dann den Mittelwert das ist natürlich schlicht und ergreifend Erwartungswertselbstda passiert nichts und dann steht Erwartungswert insoweit ist gleich null es hilft einem leider nicht man kann nicht einfachdieAbweichungvom Mittel nehmen und davon den Erwartungswertdas wäre einfach nur im Mittel geht's so häufiggar nicht so häufig im Mittel geht's um denselben Betrag nach oben in den ?? nach unten geht es siebzig Weg im Mittelwas man braucht isteine Lösung bei der jedes Vorzeichenwegfällt dass er nicht einmal positivnach oben geht und negativ nach unten geht und sich das Mittel weg lebtmuss dafür sorgendass das Vorzeichenweg ist eine Möglichkeitdie gibt's tatsächlich professionellerseitsauch dies aber bisschen eklig zum Rechnen eine Möglichkeit ist den Betrag zu nehmen ?? sie nehmen die Differenzsie nehmen die Differenzwie weit die dich weg vom Mittel und davon den Betragdamit sich nicht die negativenDifferenzen mit den positiven aufhebenund davon den Erwartungswertkönnte man tunist aber sehr ekligwegen des Betragsableitenmacht schon Problemean ausmultiplizierenmacht auch Problemedieser Betrag ist lediglich man kann es tun sie findet tatsächlich auchhier und dort aber es wirdfürchterlich zu rechnenwas man stattdessen macht das wesentlich freundlicher ist beim Rechnenleider nicht ganz so anschaulich ist Quadrieren?? Index Nummer dreider übliche Wegder übliche Weg ist zu Quadrieren in drin ich möchte das Vorzeichenvon X minusMittelloswerdenBetrag wird es tun und das Quadrat ist eine wesentlich harmlosereFunktionableiten klappt ich kann ausmultiplizierenantypischerweise nimmt man das Quadratund dann ebendavon das Mittelalso diemittlere Abfall quasi die Abweichungins Quadratdavondas Mittel die mittlere quadratische Abweichung bei zu wollen das ist dieser Ausdruck die mittlere quadratische Abweichungstelle fest wasist der Erwartungswertder Mittelwert bei unendlich vielen Messungenwie weidlich Weg bei der aktuellen Messungdas Quadrieren durchdie Abweichungverliertund davonder Mittelwertdurch Erwartungswert der Mittelwert von mögliche Messung dieses Ding nennt sich die Varianzund wird geschrieben Sieg war Quadratgleich kommt Sigmaaber es bei Herrn B die Varianz SigmaquadratKLEINEN Sigmaquadratdie Varianzeiner Zufallsgrößeein Maß für die Streuungauch da muss ?? wieder ?? Notiz machen wir es eben bei dem ErwartungswertErwartungswerteine Zufallsgrößekann einem die Ohren fliegenebenso kann ein die Varianz um die Ohren fliegen wir das mit Zufallsgröße zu stark streutkann sein dass dieses hier unendlich wirddie Zufallsgrößen die man in der Praxis hat die Streu nicht so starkdas wird nicht unendlich werden keine Angstnur wenn sie nicht mit ihren vierzehn wenn sie die Fußnotenauf Wikipedia sonst versehen im Prinzip wäre das möglich dass das Ion endlich bei Größe zu stark streutaneinheitstechnischwählen Siediese Größe hier immer Ganzheit gelbe Netz habe ich etwas von Metern geschriebenwenn Sie diese Größe in Metern messenangenommen das sind mit einer Wasser so angenommen das sind Meterwelche Einheit hat eine Erwartungswertvor Erwartungswert hat auch die Einheit Meterähm Konferenz aus der Gleichung dann raus amnamenlosen in der unsäglich Erwartungswertdie Wahrscheinlichkeitsdichtehätte die Einheit einst durch Meter über eben einst durch Meterhier steht über diedie Variable Selbstmeterund hier steht noch mal Meter macht zusammen mit der Quadrat durch Meteres kommt natürlich Meter raus als Einheitder Situation geht Erwartungswerthat Einheit Meter das Quadratmeternatürlich die Einheit Quadratmeterhabenund das heißt hier dieses Mittel von Quadratmeternhat auch wieder Quadratmetersicher rauskriegenist das Quadrat der ursprünglichen Einheitund damit natürlich auch das Quadratder üblichen Abweichung es ist nicht die Abweichung selbst die mittlere Abweichung selbstsondern gibt die Nein Idee für das Quadratder mittleren Abweichungentzieht einfach hieraus die Wurzelund nennt das was da raus kommtdie üblicheAbweichungsstandardabweichungdas ist die StandardabweichungSigma einfach einfach nur die Wurzel daraus Sigmasoll sein die Wurzel aus diesem Sieg vom Quadrat an die Wurzelaus der mittleren quadratischenAbweichungKlammernsetzt also die Wurzel daraus dass es die Standardabweichungdas hat wirklich die Einheitder ursprünglichenGrößewenn die ursprüngliche Größe Meter warenkommt die Varianz in Quadratmeternund erste Standardabweichungkommt wieder in Meterndas ist das was man üblicherweisedann als Schwankungsbreitean gibt die StandardabweichungderVerteilungund die können sie dann tatsächlich auf ?? Lachse einzeichnenwenn das im Meter sind dürfen die Standardabweichungdann auch wieder auf diese Achse einzeichnen dies dann auch in Meter als dass sie Quartiergesagt man soll das sie es vielleichteine Standardabweichungfür die blaueKurvedass sie es vielleichtdie Standardabweichungfür die schwarze Kurvederdie typischeSchwankungdie typische Entfernungohne Vorzeichen die typische Entfernung vom Erwartungswertan durch das Quadratsieht es etwas verzerrt zugegebenermaßendieses hier wäre dafür ein schöner Ausdruckmit dem Betragfür die typische Abweichung?? weil es so eklig zu rechnen istKaufmannesverkraftet man das Körnchen Salz ist dieses Quadrat und die Wurzel das ganze etwas verzerrenanund nennt diese dann dietypisch Abweichung eben die Standardabweichungwas mandann angibt das hier sollte ich sinnvollerweisesagen ob das ist die Varianzund die Standardabweichungder Grundgesamtheitam Messmerkompassvon der Stichprobehier geht's um die gesamtekommen um die gesamteZahl aller möglichen Fälleum den gesamten Wahrscheinlichkeitsraumich hab mich nur zehn Experimentegemacht sondern interessiert micharmenwie das dasja wieder sang das Supportinstrumentbis ins unendliche ausgeführtalle möglichen Fälle durch ?? definiert das wäre die Varianz der GrundgesamtheitGrundgesamtheitund hier die Standardabweichungder Grundgesamtheitin UnterscheidungzurVarianz der Stichprobe Steiner dabei in der Stichprobe die deine Sommer kommtder GrundGesamtheitbesagen die wirkliche Varianz die wirkliche Standardabweichungnicht nur malzehn mehr Werte gemessenund geschätzt sonderndie Ware Bayerns die Wahlstandardabweichung