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LabVIEW2015虚拟仪器程序设计中的概率与统计VI

【摘要】:概率与统计的理论方法在技术领域的应用十分广泛,在信号的测试与处理中,它既可控制整个过程,又可以提高信号的分辨率。概率与统计VI用于执行概率、叙述性统计、方差分析和插值函数方面。从概率的统计定义可以看到,数值p就是在该条件下刻画事件A发生可能性大小的一个数量指标。图9-35 “概率”子选板1.累积分布函数(连续)VI计算连续累积分布函数或随机方差x的值小于等于x的概率,x为选定分布的类型。

概率与统计的理论方法在技术领域的应用十分广泛,在信号的测试与处理中,它既可控制整个过程,又可以提高信号的分辨率

概率与统计VI用于执行概率、叙述性统计、方差分析和插值函数方面。其子选板函数如图9-34所示。

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图9-34 “概率与统计”子选板

概率(Probability)一词来源于拉丁语“Probabilitas”, 又可以解释为 Probity。Probity的意思是“正直,诚实”,在欧洲probity用来表示法庭案例中证人证词的权威性,且通常与证人的声誉相关。总之与现代意义上的概率“可能性”含义不同。

1.古典定义

如果一个试验满足两条:

1)试验只有有限个基本结果;

2)试验的每个基本结果出现的可能性是一样的。

这样的试验便是古典试验。

对于古典试验中的事件A,它的概率定义为:P(A)=m/n,其中n表示该试验中所有可能出现的基本结果的总数目。m表示事件A包含的试验基本结果数。这种定义概率的方法称为概率的古典定义。

2.频率定义

随着人们遇到问题的复杂程度的增加,等可能性逐渐暴露出它的弱点,特别是对于同一事件,可以从不同的等可能性角度算出不同的概率,从而产生了种种悖论。另一方面,随着经验的积累,人们逐渐认识到,在做大量重复试验时,随着试验次数的增加,一个事件出现的频率,总在一个固定数的附近摆动,显示出一定的稳定性。R.von米泽斯把这个固定数定义为该事件的概率,这就是概率的频率定义。从理论上讲,概率的频率定义是不够严谨的。

3.统计定义

在一定条件下,重复做n次试验,nAn次试验中事件A发生的次数,如果随着n逐渐增大,频率nA/n逐渐稳定在某一数值p附近,则数值p称为事件A在该条件下发生的概率,记作P(A)=p。这个定义成为概率的统计定义。

在历史上,第一个对“当试验次数n逐渐增大,频率nA稳定在其概率p上”这一论断给以严格的意义和数学证明的是雅各布·伯努利(Jacob Bernoulli)。

从概率的统计定义可以看到,数值p就是在该条件下刻画事件A发生可能性大小的一个数量指标。

由于频率nA/n总是介于0和1之间,从概率的统计定义可知,对任意事件A,皆有0P(A)≤1,P()=1,P(Φ)=0。其中Φ分别表示必然事件(在一定条件下必然发生的事件)和不可能事件(在一定条件下必然不发生的事件)。(www.chuimin.cn)

4.公理化定义

柯尔莫哥洛夫于1933年给出了概率的公理化定义,如下:

E是随机试验,S是它的样本空间。对于E的每一事件A赋于一个实数,记为P(A),称为事件A的概率。这里P(·)是一个集合函数,P(·)要满足下列条件:

1)非负性:对于每一个事件A,有P(A)≥0;

2)规范性:对于必然事件Ω,有P(Ω)=1;

3)可列可加性:设A1,A2.是两两互不相容的事件,即对于ijAiAj=φ,(i,j=1,2.),则有PA1∪A2∪.)=PA1)+PA2)+.

选择“概率”,弹出如图9-35所示的“概率”子选板,下面介绍几种概率函数VI。

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图9-35 “概率”子选板

1.累积分布函数(连续)VI

计算连续累积分布函数(CDF)或随机方差x的值小于等于x的概率,x为选定分布的类型。必须手动选择所需要的多态实例,如图9-36所示。

2.逆累积分布函数(连续)VI

该VI计算各种分布的连续逆累积分布函数(CDF),节点如图9-37所示

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图9-36 累积分布函数(连续)VI节点

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图9-37 逆累积分布函数(连续) VI节点