Qu'est-ce qu'une distribution uniforme ?

Verser la pâte à cupcake dans les caissettes

Baies de Shari/Flickr/CC BY 2.0





Il existe un certain nombre de différents distributions de probabilité . Chacune de ces distributions a une application et une utilisation spécifiques adaptées à un environnement particulier. Ces distributions vont de la toujours familière courbe en cloche (c'est-à-dire une distribution normale) à des distributions moins connues, telles que la distribution gamma. La plupart des distributions impliquent une courbe de densité compliquée, mais certaines ne le font pas. L'une des courbes de densité les plus simples concerne une distribution de probabilité uniforme.

Caractéristiques de la distribution uniforme

La distribution uniforme tire son nom du fait que les probabilités pour tous les résultats sont les mêmes. Contrairement à une distribution normale avec une bosse au milieu ou une distribution chi carré, une distribution uniforme n'a pas de mode. Au lieu de cela, chaque résultat est également susceptible de se produire. Contrairement à une distribution du chi carré, il n'y a pas asymétrie à une distribution uniforme. En conséquence, le moyenne et médiane coïncide.



Étant donné que chaque résultat d'une distribution uniforme se produit avec la même fréquence relative, la forme résultante de la distribution est celle d'un rectangle.

Distribution uniforme pour les variables aléatoires discrètes

Toute situation dans laquelle chaque résultat dans un espace échantillon est également probable utilisera une distribution uniforme. Un exemple de ceci dans un cas discret consiste à lancer un seul dé standard. Il y a un total de six faces du dé, et chaque face a la même probabilité d'être roulée face visible. La probabilite histogramme pour cette distribution est de forme rectangulaire, avec six barres qui ont chacune une hauteur de 1/6.



Distribution uniforme pour les variables aléatoires continues

Pour un exemple de distribution uniforme dans un cadre continu, considérons un générateur de nombres aléatoires idéalisé. Cela va vraiment générer un nombre aléatoire à partir d'une plage de valeurs spécifiée. Donc si on précise que le générateur doit produire un nombre aléatoire entre 1 et 4, alors 3,25, 3, et , 2.222222, 3.4545456 et pi sont tous les nombres possibles qui sont également susceptibles d'être produits.

Étant donné que la surface totale délimitée par une courbe de densité doit être de 1, ce qui correspond à 100 %, il est simple de déterminer la courbe de densité pour notre générateur de nombres aléatoires. Si le nombre fait partie de la plage un à b , alors cela correspond à un intervalle de longueur b - un . Pour avoir une aire de un, la hauteur devrait être de 1/( b - un ).

Par exemple, pour un nombre aléatoire généré de 1 à 4, la hauteur de la courbe de densité serait de 1/3.

Probabilités avec une courbe de densité uniforme

Il est important de se rappeler que la hauteur d'une courbe n'indique pas directement la probabilité d'un résultat. Au contraire, comme pour toute courbe de densité, les probabilités sont déterminées par les aires sous la courbe.



Puisqu'une distribution uniforme a la forme d'un rectangle, les probabilités sont très faciles à déterminer. Plutôt que d'utiliser calcul pour trouver l'aire sous une courbe, utilisez simplement une géométrie de base. Rappelez-vous que l'aire d'un rectangle est sa base multipliée par sa hauteur.

Reprenez le même exemple que précédemment. Dans cet exemple, X est un nombre aléatoire généré entre les valeurs 1 et 4. La probabilité que X est compris entre 1 et 3 est 2/3 car cela constitue l'aire sous la courbe entre 1 et 3.