Question

Difficulty: MediumMoment Çıkaran Fonksiyon (MGF) Yöntemi

Bir bilişim sisteminde belirli bir zaman aralığında tespit edilen siber saldırıların sayısı XX ve sistemsel hata uyarılarının sayısı YY bağımsız rastgele değişkenlerdir. Bu değişkenlerin moment çıkaran fonksiyonları sırasıyla MX(t)=e4(et1)M_X(t) = e^{4(e^t - 1)} ve MY(t)=e6(et1)M_Y(t) = e^{6(e^t - 1)} olarak modellenmiştir.

Sistem yöneticisi, sunucudaki genel risk skorunu R=2X+2Y+5R = 2X + 2Y + 5 biçiminde doğrusal bir dönüşüm ile hesaplamaktadır.

Moment çıkaran fonksiyon özellikleri dikkate alındığında, risk skoru RR'nin moment çıkaran fonksiyonu MR(t)M_R(t) ve varyansı aşağıdakilerin hangisinde birlikte doğru olarak verilmiştir?

  1. MR(t)=e5t+10(e2t1)M_R(t) = e^{5t + 10(e^{2t} - 1)} ve Var(R)=40\text{Var}(R) = 40Answer
  2. B
    MR(t)=e5t+20(et1)M_R(t) = e^{5t + 20(e^t - 1)} ve Var(R)=20\text{Var}(R) = 20
  3. C
    MR(t)=e5t+10(e2t1)M_R(t) = e^{5t + 10(e^{2t} - 1)} ve Var(R)=25\text{Var}(R) = 25
  4. D
    MR(t)=e5t+10(et1)M_R(t) = e^{5t + 10(e^t - 1)} ve Var(R)=40\text{Var}(R) = 40
  5. E
    MR(t)=e5t+20(e2t1)M_R(t) = e^{5t + 20(e^{2t} - 1)} ve Var(R)=45\text{Var}(R) = 45

Answer

Doğru yanıt, MR(t)=e5t+10(e2t1)M_R(t) = e^{5t + 10(e^{2t} - 1)} ve Var(R)=40\text{Var}(R) = 40 ifadelerini içeren seçenektir.
Soruda verilen bağımsız değişkenlerin moment çıkaran fonksiyonlarının çarpımı X+YPoisson(10)X+Y \sim \text{Poisson}(10) dağılımını işaret eder. R=2(X+Y)+5R = 2(X+Y) + 5 dönüşümü uygulandığında, doğrusal dönüşüm MGF kuralı (MaZ+b(t)=ebtMZ(at)M_{aZ+b}(t) = e^{bt}M_Z(at)) gereği MR(t)=e5tMX+Y(2t)=e5te10(e2t1)M_R(t) = e^{5t}M_{X+Y}(2t) = e^{5t}e^{10(e^{2t}-1)} sonucuna ulaşılır. Varyans hesabı ise varyansın doğrusal dönüşüm özelliği olan Var(aZ+b)=a2Var(Z)\text{Var}(aZ+b) = a^2 \text{Var}(Z) formülü kullanılarak Var(R)=22(10)=40\text{Var}(R) = 2^2(10) = 40 olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Bağımsız XX ve YY değişkenlerinin toplamının moment çıkaran fonksiyonunu hesaplama
Z=X+YZ = X + Y için MZ(t)=MX(t)MY(t)=e4(et1)e6(et1)=e10(et1)M_Z(t) = M_X(t)M_Y(t) = e^{4(e^t - 1)} \cdot e^{6(e^t - 1)} = e^{10(e^t - 1)} elde edilir (λ=10\lambda = 10 olan Poisson dağılımı).
Bağımsız rastgele değişkenlerin toplamının moment çıkaran fonksiyonu, bu değişkenlerin moment çıkaran fonksiyonlarının çarpımına eşittir.
2
R=2(X+Y)+5R = 2(X+Y) + 5 doğrusal dönüşümü için MGF kuralını uygulama
Z=X+YZ = X + Y olmak üzere, MR(t)=e5tMZ(2t)=e5te10(e2t1)M_R(t) = e^{5t}M_Z(2t) = e^{5t}e^{10(e^{2t} - 1)} olarak bulunur.
R=aZ+bR = aZ + b şeklindeki bir doğrusal dönüşümün moment çıkaran fonksiyonu MR(t)=ebtMZ(at)M_R(t) = e^{bt}M_Z(at) genel formülü ile hesaplanır.
3
RR değişkeninin varyansını hesaplama
MGF'den ZPoisson(10)Z \sim \text{Poisson}(10) olduğu görülür ve Var(Z)=10\text{Var}(Z) = 10'dur. Var(R)=Var(2Z+5)=22Var(Z)=4×10=40\text{Var}(R) = \text{Var}(2Z + 5) = 2^2 \text{Var}(Z) = 4 \times 10 = 40 bulunur.
Doğrusal dönüşümlerde varyans kuralı Var(aZ+b)=a2Var(Z)\text{Var}(aZ + b) = a^2 \text{Var}(Z) şeklindedir; doğrusal eklenen sabit terim (b) varyansı etkilemez.

Key Concept

Moment Çıkaran Fonksiyonlar ile Doğrusal Dönüşümler ve Dağılım Parametrelerinin Elde Edilmesi
Rate this question