Bernoulli

Grundlagen des Bernoulli-Experiments und der Bernoulli-Kette.

Kurzüberblick
  • Nur zwei mögliche Ausgänge: Erfolg oder Misserfolg
  • Trefferwahrscheinlichkeit: pp
  • Wiederholung eines Bernoulli-Experiments → Bernoulli-Kette
  • Verteilung für exakt kk Treffer:
    P(X=k)=(nk)pk(1p)nkP(X = k) = \binom{n}{k} \cdot p^k \cdot (1-p)^{n - k}

Was ist ein Bernoulli-Experiment?

Ein Bernoulli-Experiment ist ein sehr einfaches Zufallsexperiment: Es kann nur zwei mögliche Ergebnisse geben – Erfolg oder Misserfolg.

  • EE: Erfolg
  • E\overline{E}: Misserfolg

Für den Erfolg wird eine feste Wahrscheinlichkeit pp festgelegt, also p=P(E)p = P(E).
Da es nur diese beiden Ausgänge gibt, folgt automatisch, dass der Misserfolg mit der Wahrscheinlichkeit 1p1 - p eintritt.

Wichtig ist:

Die Wahrscheinlichkeit ändert sich nicht. Ein Bernoulli-Experiment hat also immer denselben Aufbau und dieselben Chancen – egal wie oft es wiederholt wird.

Typische Beispiele sind:

  • Münzwurf (Kopf = Erfolg, Zahl = Misserfolg)
  • Würfelwurf (z. B. 6 ist Erfolg)
  • Glücksrad mit nur zwei möglichen Bereichen

Was ist eine Bernoulli-Kette?

Wird ein Bernoulli-Experiment mehrmals hintereinander unter denselben Bedingungen wiederholt, entsteht eine Bernoulli-Kette.

Dabei gelten drei wichtige Voraussetzungen:

  1. Unabhängigkeit: Der Ausgang eines Versuches hat keinen Einfluss auf die anderen. Jeder Versuch ist quasi „neu“.

  2. Konstante Erfolgswahrscheinlichkeit: In jedem Versuch gilt dieselbe Erfolgswahrscheinlichkeit pp.

  3. Nur Erfolg oder Misserfolg: Jeder Versuch hat genau zwei mögliche Ergebnisse.

Wird das Experiment nn-mal wiederholt, entsteht eine Bernoulli-Kette der Länge nn.

Beispiel:

Man wirft eine faire Münze 10-mal. Dann ist

  • n=10n = 10
  • p=0,5p = 0{,}5
  • und jeder Versuch ist unabhängig vom vorherigen.

Eine Bernoulli-Kette beschreibt also eine Serie von „Mini-Experimenten“, die alle gleich funktionieren. Die zugehörige Zufallsvariable XX zählt später, wie viele Erfolge insgesamt auftreten.

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