IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A....

23
IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG,I NDONESIA Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Transcript of IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A....

Page 1: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIKDistribusi Multivariat

Dosen:Aniq A. Rohmawati, M.Si

TELKOM UNIVERSITY

JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 2: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Review: Fungsi Distribusi

Fungsi distribusi kumulatif (cdf) dari peubah acak X,

F(x) = P(X ≤ x), −∞ < x <∞

F(x) fungsi tidak turun

limb→∞ F(b) = F(∞) = 1

limb→−∞ F(b) = F(−∞) = 0

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 3: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Demo Matlab

clc;x = exprnd(0.1,100)hist(x)

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 4: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Latihan 1

Setiap ’item’ yang diproduksi oleh suatu mesin, memiliki peluangrusak sebesar 0.1 yang saling bebas terhadap ’item’ lainnya. Dari tigasampel ’item’ yang diambil secara acak, berapa peluang palingbanyak satu ’item’ rusak?

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 5: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Sebuah mesin ’kroket’ akan rusak dengan peluang 1− p, saling bebasantara mesin satu yang lain. Sebuah ’kroket’ akan melakukanperjalanan sukses jika setidaknya 50% mesin bekerja dengan baik(tidak rusak). Untuk p berapa, sebuah ’kroket’ dengan 4 mesin akanlebih disukai (terbang lebih baik) dibandingkan ’kroket’ dengan 2mesin?

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 6: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

If the density function of X equals

f (x) = ce−2x, 0 < x <∞f (x) = 0, x < 0

Find c? What is P(X > 2)?

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 7: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

The random variable X has the following probability mass function

p(1) =12, p(2) =

13, p(24) =

16

Calculate E(X)?

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 8: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

c = 2

P(X > 2) = e−4

E(X) =316

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 9: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Kejadian Diskrit

pmf bersama dari X dan Y

pXY(x, y) = P(X = x,Y = y)

Distribusi bersama dari X dan Y

FXY(x, y) = Σa≤xΣb≤ypXY(a, b)

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 10: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

pmf marginal dari X

pX(x) = ΣypXY(x, y)

pmf marginal dari Y

pY(y) = ΣxpXY(x, y)

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 11: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

pmf bersyarat dari X diberikan Y = y

pX|Y(x|y) =pXY(x, y)

pY(y), pY(y) > 0

Distribusi bersyarat dari X diberikan Y = y

FX|Y(x|y) = Σa≤xpXY(a, y)

pY(y), pY(y) > 0

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 12: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Ekspektasi bersyarat dari X diberikan Y = y

E[X|Y = y] = ΣxxpX|Y(x|y)

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 13: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Kejadian Kontinu

pdf bersama dari X dan Y

fXY(x, y) =∂2F(x, y)

∂y∂x

Distribusi bersama dari X dan Y

FXY(x, y) =

∫ y

−∞

∫ x

−∞fXY(s, t)dsdt

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 14: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

pdf marginal dari X

fX(x) =

∫y

fXY(x, y)dy

pdf marginal dari Y

fY(y) =

∫x

fXY(x, y)dx

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 15: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

pdf bersyarat dari X diberikan Y = y

fX|Y(x|y) =fXY(x, y)

fY(y), fY(y) > 0

Distribusi bersyarat dari X diberikan Y = y

FX|Y(x|y) =

∫ x

−∞

fXY(t, y)

fY(y)dx, fY(y) > 0

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 16: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Ekspektasi bersyarat dari X diberikan Y = y

E[X|Y = y] =

∫ ∞−∞

xfX|Y(x|y)dx

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 17: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

KOVARIANSI X DAN Y

Cov(X,Y) = E(XY)− E(X)E(Y)

KOEFISIEN KORELASI X DAN Y

ρ(X,Y) =Cov(X,Y)√

Var(X) Var(Y)

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 18: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Latihan 2

Suppose that the joint probability density of X and Y is

fX,Y(x, y) = λ2e−λy, 0 < x < y <∞

Find the density of X?Find the density of Y?

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 19: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

fX(x) =

∫ ∞x

λ2e−λydy

= λe−λx

fY(y) =

∫ y

0λ2e−λydx

= λ2ye−λy

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 20: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Latihan 2

Suppose that the joint probability density of X and Y is

f (x, y) =12

ye−xy, 0 < x <∞, 0 < y < 2

Find E(ex2 |y = 1)?

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 21: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

PD=Pekerjaan Dirumah

Jika X variabel acak non-negatif dengan distribusi F(x). AsumsikanF(0) = 0. Tunjukkan,

E(X) =

∫ ∞0

(1− F(x))dx

E(Xn) =

∫ ∞0

nxn−1(1− F(x))dx

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 22: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Untuk∫∞

x f (t)dt = 1−∫ x

0 f (t)dt

E(X) =

∫ ∞0

xf (x)dx =

∫ ∞0

tf (t)dt

=

∫ ∞0

f (t)(∫ t

01dx)

dt =

∫ ∞0

∫ t

0f (t)dxdt

=

∫ ∞0

∫ ∞x

f (t)dtdx

=

∫ ∞0

[1−

∫ x

0f (t)dt

]dx

=

∫ ∞0

[1− F(x)] dx

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat

Page 23: IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi … PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si TELKOM UNIVERSITY JALAN TELEKOMUNIKASI 1, BANDUNG, INDONESIA Dosen:

Teorema Fubini:∫X

(∫Y

f (x, y)dy)

dx =

∫Y

(∫X

f (x, y)dx)

dy

=

∫X x Y

f (x, y)d(x, y)

Dosen: Aniq A. Rohmawati, M.Si IKG3F3 PEMODELAN STOKASTIK Distribusi Multivariat