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Mathématiques · পরিভাষা

vecteur gaussien কী?

Définition 23.10 Mathématiques universitaires — Licence 3 · অধ্যায় 23 — Fonctions caractéristiques et théorème central limite

Un vecteur aléatoire X=(X1,…,Xd)X = (X_1, \dots, X_d) est gaussien si toute combinaison linéaire ⟨t,X⟩=∑tiXi\langle t, X\rangle = \sum t_iX_i est une variable gaussienne réelle (éventuellement dégénérée). Sa loi est déterminée par le vecteur moyen m=(EXi)m = (\E X_i) et la matrice de covariance Σ=(Cov⁡(Xi,Xj))\Sigma = \bigl(\operatorname{Cov}(X_i, X_j)\bigr) : en effet la fonction caractéristique du vecteur, φX(t)=Eei⟨t,X⟩\varphi_X(t) = \E\eu^{\iu\langle t, X\rangle}, est la valeur en 11 de la fc de ⟨t,X⟩\langle t, X\rangle :

φX(t)=exp⁡(i⟨t,m⟩−12 tTΣ t),\varphi_X(t) = \exp\Bigl(\iu\langle t, m\rangle - \tfrac12\,t^{\mathsf T}\Sigma\,t\Bigr),

et les fonctions caractéristiques dd-dimensionnelles sont injectives (même preuve de lissage que le Théorème 23.3, gaussiennes coordonnée par coordonnée).

উদাহরণ

Exemple 23.9 (Intervalles de confiance, honnêtement dérivés)

Sonder nn électeurs indépendants ; p^n=Sn/n\hat p_n = S_n/n estime le vrai pp, avec σ2=p(1−p)≤14\sigma^2 = p(1-p) \leq \frac14. Le TCL donne, pour nn grand,

P(∣p^n−p∣≤z2n)  ≥  P(∣Sn−npσn∣≤z)⟶Φ(z)−Φ(−z),\P\Bigl(\abs{\hat p_n - p} \leq \frac{z}{2\sqrt n}\Bigr) \;\geq\; \P\Bigl(\Bigl|\frac{S_n - np}{\sigma\sqrt n}\Bigr| \leq z\Bigr) \longrightarrow \Phi(z) - \Phi(-z),

où Φ\Phi est la fonction de répartition gaussienne standard. Avec z=1.96z = 1.96 : confiance asymptotique 95%95\%, et une marge 1.962n≤3%\frac{1.96}{2\sqrt n} \leq 3\% exige n≥(1.960.06)2≈1068n \geq \bigl(\frac{1.96}{0.06}\bigr)^2 \approx 1068 — le nombre derrière chaque << ±3\pm3 points, 95%95\% >> qu’on lit ; comparer aux 55565556 de Bienaymé–Tchebychev (Exercice 22.7). Le n\sqrt n est universel : pour diviser l’erreur par deux, quadrupler l’échantillon — la même loi qui fixe le coût du Monte-Carlo (Exercice 23.7).

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