Дискретная равномерная случайная величина (?), Принимающая все рациональные значения в замкнутом интервале

13

У меня только что была (интеллектуальная) паническая атака.

  • Непрерывная случайная величина, которая следует за униформой на отрезке : удобно знакомая статистическая концепция. U(a,b)
  • Непрерывный равномерный Р., имеющий поддержку над расширенными реалами (половиной или целым): не собственно Р., а базовая байесовская концепция неправильного априорного, полезного и применимого.
  • Дискретная униформа, принимающая конечное число значений: давайте бросим геодезический купол, ничего страшного.

Но как насчет функции, которая имеет в качестве своей области все рациональные числа, включенные в замкнутый интервал с целочисленными границами (начните с если хотите)? И мы хотим использовать его в вероятностной структуре, требующей, чтобы каждое возможное значение имело равную вероятность со всеми остальными?[0,1]

Число возможных значений счетно бесконечно (что характеризует множество дискретных распределений), но как выразить вероятность единственного значения, учитывая, что мы хотим, чтобы вероятности были равны?

Можем ли мы сказать-показать-доказать, что такая сущность является (не) случайной величиной?

Если нет, то является ли это еще одним воплощением (возможно, уже известным) «неправильного предшественника»?

Возможно ли, что эта сущность в каком-то четко определенном смысле, хотя и особенном, «эквивалентна» непрерывному равномерному rv? Или я просто совершил смертный грех?

Похоже, тот факт, что домен является закрытым интервалом, не отпускает меня. Связанные вещи обычно управляемы.

Вопросов много, чтобы указывать на внутренний водоворот - я не прошу получать ответы на каждый из них.

В любое время, когда у меня появятся какие-либо идеи, я буду обновлять.

ОБНОВЛЕНИЕ: настоящий вопрос только что получил конструктивистское продолжение здесь.

Алекос Пападопулос
источник
2
+1 Отличный вопрос, чтобы иметь здесь. Вы не можете определить равномерное распределение по рациональным числам, даже не ограниченным [0,1], ни для любого другого счетного бесконечного множества. Однажды я написал небольшую дискуссию об этом, и я посмотрю, смогу ли я выкопать это и посмотреть на нее, но это, вероятно, не добавляет ничего полезного к вашему ответу.
Glen_b
@Glen_b Спасибо, Глен. Будем надеяться, что вы разместите эту небольшую дискуссию, которую вы упомянули.
Алекос Пападопулос
Поразмыслив, я не думаю, что там сказано что-то, что еще не было здесь рассмотрено
Glen_b

Ответы:

11

Эта «случайная величина» похожа на идею наличия плоского априора на всей реальной линии (ваш второй пример).

Чтобы показать, что не может быть случайной величины такой, что P ( X = q ) = c для всех q Q[ 0 , 1 ] и постоянной c , мы используем σ -аддитивное свойство случайных величин: счетное объединение вероятность непересекающихся событий равна (возможно, бесконечной) сумме вероятностей событий. Итак, если c = 0 , вероятность P ( X Q[ 0 , 1 ]XP(X=q)=cqQ[0,1]cσc=0 , так как это сумма счетного числа нулей. Если c > 0 , то P ( X Q[ 0 , 1 ] ) = . Однако правильная случайная величина, принимающая значения в Q[ 0 , 1 ], должна быть такой, чтобы P ( X Q[ 0 , 1 ] ) = 1 , поэтому такой случайной величины не существует.P(XQ[0,1])=0c>0P(XQ[0,1])=Q[0,1]P(XQ[0,1])=1

Ключевым моментом здесь, как вы, возможно, уже знаете, является то, что если пространство состоит из конечного числа точек, то мы можем использовать и не иметь проблем с суммой, а если в пространстве есть несчетное количество точек, вы можете иметь c = 0 и σ -аддитивность не нарушается при интегрировании по пространству, потому что это утверждение о счетных вещах. Однако вы столкнетесь с проблемами, когда вам нужно равномерное распределение по счетно бесконечному множеству.c>0c=0σ

Однако в контексте байесовского априора вы, конечно, можете просто сказать, что для всех q Q[ 0 , 1 ], если вы хотите использовать неподобающий априор.P(X=q)1qQ[0,1]

П Шнелл
источник
Спасибо, это похоже на холодный душ, подходящий для этого случая.
Алекос Пападопулос
9



zQzQ


z+y=y+z

μμ(z+A)=μ(A)AQzQ

μμ({z})=0zQ
(Q,μ)

μμ
μ
μ

ОБНОВЛЕНИЕ: Вы немедленно получаете меру на рациональных единичных интервалах, которая является равномерной в этом смысле, рассматривая меру толчка вперед на основе построенных нами рациональных чисел, вдоль карты от рациональных чисел к рациональным интервалам единичных интервалов, которая отображает каждый рациональный в своей дробной части.
Поэтому, ослабив требование конечной аддитивности, вы получите такие меры в обоих упомянутых вами случаях.

Матиас Фукс
источник
2
(+1) Спасибо, Матиас, и добро пожаловать в резюме. Мне потребуется некоторое время, чтобы полностью переварить ваш ответ, но это очень интересный подход.
Алекос Пападопулос