Mathcenter Forum

Mathcenter Forum (https://www.mathcenter.net/forum/index.php)
-   ปัญหาคณิตศาสตร์ทั่วไป (https://www.mathcenter.net/forum/forumdisplay.php?f=1)
-   -   CDF Function และ Error Function (https://www.mathcenter.net/forum/showthread.php?t=21450)

Anupon 16 สิงหาคม 2014 14:58

CDF Function และ Error Function
 
สวัสดีครับ ผมมีคำถามเกี่ยวกับ CDF Function ครับ
คือผมไปอ่านเจอบทความเกี่ยวกับ CDF Function และ error function ครับ ซึ่งทั้งสองอันมีสมการดังนี้

CDF Function : $$ F(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi } } \int_{-\infty}^{x}\ e^{\frac{-t^{2}}{2}} dt $$

Error Function : $$ erf(x) = \frac{2}{\sqrt{\pi}} \int_{0}^{x} e^{-t^{2}} dt $$

เขาบอกว่า สามารถพิสูจนได้ว่า $$ F(x) = 0.5(1+erf(\frac{x}{\sqrt{2} })) $$ ผมพิสูจน์แล้วได้แค่ใกล้เคียงอะครับ แต่ไม่ตรงสักที อยากให้ผู้รู้ช่วยลองพิสูจน์ดูให้หน่อยอ่ะครับ

ขอบคุณครับมากๆครับ:)

nooonuii 16 สิงหาคม 2014 18:21

$\displaystyle 0.5(1+erf(\frac{x}{\sqrt{2}}))=\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\cdot\frac{2}{\sqrt{\pi}}\int_0^{x/\sqrt{2}}e^{-t^2}dt$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\displaystyle = \dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{\sqrt{\pi}}\int_0^x e^{-u^2/2}\frac{du}{\sqrt{2}};u=\sqrt{2}t$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\displaystyle = \dfrac{1}{\sqrt{2\pi}}\int_{-\infty}^0 e^{-u^2/2}du+\dfrac{1}{\sqrt{2\pi}}\int_0^x e^{-u^2/2}du$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\displaystyle = \frac{1}{\sqrt{2\pi}}\int_{-\infty}^x e^{-u^2/2}du$

$\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad=F(x)$

Anupon 16 สิงหาคม 2014 23:27

ขอบคุณมากๆครับ เดี๋ยวผมจะลองดูครับ

ขอสอบถามเพิ่มเติมนิดหนึ่งครับ
$$ ทำไมบรรทัดที่สอง \int_{0}^{\frac{x}{\sqrt{2}}} ถึงกลายเป็น \int_{0}^{x} ธรรมดาได้อ่ะครับ$$
$$ แล้วบรรทัดที่สาม \int_{-\infty}^{0} โผล่มาจากไหนอะครับ $$

รบกวนอีกทีนะครับ ขอบคุณครับ:kaka:

nooonuii 17 สิงหาคม 2014 09:28

อ้างอิง:

ข้อความเดิมเขียนโดยคุณ Anupon (ข้อความที่ 172842)
$$ ทำไมบรรทัดที่สอง \int_{0}^{\frac{x}{\sqrt{2}}} ถึงกลายเป็น \int_{0}^{x} ธรรมดาได้อ่ะครับ$$

มาจากการเปลี่ยนตัวแปร $u=\sqrt{2}t$ ถ้า $t=x/\sqrt{2}$ จะได้ $u=x$

อ้างอิง:

$$ แล้วบรรทัดที่สาม \int_{-\infty}^{0} โผล่มาจากไหนอะครับ $$
$\dfrac{1}{2}$ คือค่าความน่าจะเป็นของตัวแปรสุ่มปรกติจาก $-\infty$ ถึง $0$

ถ้าแปลงกลับในรูปปริพันธ์ก็จะได้อย่างที่เห็น แต่ถ้าไม่เข้าใจความน่าจะเป็นก็อาจจะต้องพึ่งสูตรนี้ครับ

$\displaystyle \int_{-\infty}^{\infty}e^{-u^2/2}du=\sqrt{2\pi}$

โดยสมบัติการเป็นฟังก์ชันคู่ของ $e^{-u^2/2}$ จะได้ว่า

$\displaystyle \int_{-\infty}^{0}e^{-u^2/2}du=\frac{\sqrt{2\pi}}{2}$

Anupon 17 สิงหาคม 2014 12:41

ขอบคุณมากๆครับ

ตอนแรกผมพิสูจน์ไปนี่ไม่ใกล้เคียงเลย แต่ตอนนี้ผมลองพิสูจน์ดูแล้วใกล้เคียงแล้วครับ แต่ผมยังคงได้

F(x) = 0.5(1+erf(x)) อ่ะครับ รบกวนช่วยดูหน่อยได้หรือเปล่าครับ ว่าผิดตรงไหน

>> รูปที่ผมพิสูจน์ครับ [IMG]
adult image[/IMG]<<

nooonuii 17 สิงหาคม 2014 16:04

ลืมเปลี่ยนลิมิตของการอินทิเกรตครับ จาก $\square = \dfrac{t}{\sqrt{2}}$

เมื่อ $t=x$ จะได้ $\square=\dfrac{x}{\sqrt{2}}$

Anupon 17 สิงหาคม 2014 16:30

อ่อ ขอบคุณมากๆครับ เจอละ ผมก็งงอยุ่ตั้งนาน -/\-


เวลาที่แสดงทั้งหมด เป็นเวลาที่ประเทศไทย (GMT +7) ขณะนี้เป็นเวลา 12:41

Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd.
Modified by Jetsada Karnpracha