Scheda breve ricostruita. Per questa lezione la dispensa contiene solo i titoli dei video (successioni di v.a., convergenza in probabilità, convergenza in legge). Le definizioni sono quelle usate nelle lezioni 17 e 19.
1. Che cos'è una successione di variabili aleatorie?
Una famiglia X1,X2,… di v.a. definite sullo stesso spazio di probabilità (Ω,E,P). Esempio tipico: le medie campionarie Xˉn=n1∑i≤nXi di prove ripetute.
Ogni Xn è una funzione di ω: «convergere» può voler dire cose diverse, a seconda di che cosa si chiede che si avvicini (i valori, le probabilità di scostamento, le leggi).
2. Quali tipi di convergenza esistono?
Tipo
Definizione
Che cosa si avvicina
Quasi certa
P(limnXn=X)=1
I valori Xn(ω), per quasi ogni ω
In probabilità
limnP(∣Xn−X∣>ε)=0 per ogni ε>0
La probabilità di uno scostamento grande
In legge
FXn(x)→FX(x) in ogni punto di continuità di FX
Solo le leggi
Gerarchia. Quasi certa ⇒ in probabilità ⇒ in legge. I viceversa in generale sono falsi.
Eccezione utile. Se il limite è una costante c, in legge e in probabilità coincidono.
3. Dove si usano questi tipi di convergenza?
Risultato
Convergenza
Lezione
Legge forte dei grandi numeri
Xˉn→μ quasi certamente
17
Legge debole dei grandi numeri
Xˉn→μ in probabilità
17
Teorema limite centrale
n(Xˉn−μ)/σ→N(0,1) in legge
19
Criterio con funzioni test
In legge ⟺E[g(Xn)]→E[g(X)] per g liscia e limitata
19
4. Perché la convergenza in legge è la più debole?
Esempio.X∼N(0,1) e Xn=−X per ogni n.
−X ha la stessa legge di X (simmetria): Xn→Xin legge, in modo banale.
Ma ∣Xn−X∣=2∣X∣, quindi P(∣Xn−X∣>ε)=P(∣X∣>ε/2) non tende a 0: niente convergenza in probabilità.
La convergenza in legge guarda solo le distribuzioni, non i valori delle variabili sullo stesso ω.
5. Quali sono le trappole tipiche per i concetti di questa lezione?
Convergenza in legge non vuol dire che le variabili si avvicinano tra loro.
Nella convergenza in legge contano solo i punti di continuità di FX.
Quasi certa è più forte di in probabilità, non il contrario.
Il TLC dà convergenza in legge; la legge dei grandi numeri dà convergenza a una costante.
6. Quiz della lezione (10 domande)
Domande di ripasso create per questa scheda a partire dalla dispensa (non sono il test ufficiale della piattaforma). Scegli una risposta: ricevi subito esito e spiegazione.