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機率和統計視覺化的網站——Seeing Theory

機率和統計視覺化的網站——Seeing Theory

能直覺了解數學理論的人屈指可數,很多人一定因為難以觀想而感到數學理論難以了解。為此布朗大學的丹尼爾·庫甯(Daniel Kunin)博士等人開發并公開了幫助了解機率、分散等數學理論的網站“Seeing Theory”。

Seeing Theory

https://seeing-theory.brown.edu/

通路上述網站,單擊“開始”……

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第1章(Chapter 1)是機率基礎「Basic Probability」顯示為。每章有三個項目,第一章是“偶然事件(Chance Events)”、“期望值(Expectation)”、“變化幅度(Variance)”。

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當您點選“偶然事件(Chance Events)”時...

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描述在左側,圖像在右側。 例如,描述指出抛硬币要麼是“正面”,要麼是“背面”,并且每個硬币的出局機率為1/2。

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描述中有一個“抛硬币(Flip the Coin)”按鈕,可以體驗這枚硬币兩面的機率。 當您單擊該按鈕時,硬币被抛出并出現正面(H)或背面(T),左側的條形圖顯示硬币的正面和背面以百分比形式出現。 當點選一次“抛硬币(Flip the Coin)”時,出現了一個“T”,是以條形圖隻出現在左側條形圖的T部分。

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如果多次單擊“抛硬币(Flip the Coin)”按鈕,條形圖将随着不同結果的出現而變化。 在下圖“H” 占優勢。

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對于那些覺得多次方點選很煩的人,還有 100 次連續點選按鈕。 當我點選“抛100 次(Flip100times)”時,100 次抛硬币很快完成,條形圖幾乎變為相等。 從條形圖的走勢可以看出,你擲硬币的次數越多,獲得正面和反面的機率就越相等。

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接下來是“期望值(Expectation)”。該描述以擲骰子時出現的機率為例,并用數學公式解釋了期望值的定義。

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當我點選描述中的“擲骰子(Roll the Die)”時,我首先看到的是“6”。 當然,此時的平均值是 6。 當我再次單擊時,下一個是“2”,平均值變為 4。

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如果反複單擊,平均值将發生變化。 無限點選無限收斂的值是預期值。

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像以前一樣單擊“擲 100 次(Roll 100 times)”按鈕可連續擲 100 次。

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擲骰子約 300 次後,該值無限接近此示例中的預期值“3.5”。

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如果單擊每章末尾的“下載下傳(Download)”...

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可以下載下傳與每個章節相關的論文的PDF檔案。

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在第2章中,“複合機率(Compound Probability)”有三個項目:“集合論(Set Theory)”、“計數(Counting)”、“條件機率(Conditional Probability)”。

第2章有三個項目作為“複合機率”:“集合論”,“計數”和“”。

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“集合論(Set Theory)”是關于“集合”的内容。 右圖顯示了韋恩圖。

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使用集合描述下方的按鈕在文本字段中輸入“A∩B”,然後單擊“送出(Submit)”時...

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A(橙色)和B(綠色)的共同部分顯示為黃色。

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如果您輸入“A∪(B∩C)”...

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黃色共同部分顯示為這樣。

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“條件機率(黃色)”是一種動畫,它使用從A到C的每個條件作為障礙,并将球從上方掉落時反彈的球比作事件,以此來解釋“條件機率”。

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當您單擊每個按鈕以增加條件的機率時,障礙物的長度會增加。 動畫使可視化條件機率的概念變得更加容易。

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第3章是“機率分布(Probability Distributions)”,有“随機變量(Random Variable)”、“離散和連續(Discrete and Continuous)”和“中心極限定理(Central Limit Theorem)”三個項目。

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離散和連續(Discrete and Continuous)允許您可視化兩個離散和連續機率分布。

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如果您選擇“二項式(Binomical)”作為離散...

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“二項分布”(機率品質函數)顯示在圖表中。

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圖形可放大、縮小...

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您還可以調整橙色滑塊以顯示累積分布函數

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第4章頻率推理(Frequentist Inference)包括點估計(Point Estimation),置信區間(Confidence Interval)和引導(The Bootstrap)。

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第5章貝葉斯推理(Bayesian Inference)包括貝葉斯定理(Bayes'Theorem)、似然函數(Likelihood Function)和先驗(Prior to Posterior)。

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第 6 章回歸分析(Regression Analysis)包括普通最小二乘法(Ordinary Least Squares)、相關性(Correlation)和方差分析(Analysis of Variance),以及您在各章中學習的其他進階機率和統計理論。

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