Soru

Zorluk: KolayDallanma Süreçleri

Bir bitki koruma programında yetiştirilen nadir bir türün çoğalması bir Galton-Watson dallanma süreci {Xn,n0}\{X_n, n \geq 0\} ile modellenmektedir. Her bir bireyin bir sonraki nesle bırakacağı tohum (yavru) sayısının olasılık dağılımı aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Yavru Sayısı (kk)P(X=k)P(X=k)
00,4
10,3
20,3

Sürecin bir adet birey ile başladığı (X0=1X_0 = 1) bilindiğine göre, bu sürecin 3. neslindeki beklenen birey sayısı (E[X3]E[X_3]) kaçtır?

  1. 0,729Cevap
  2. B
    0,810
  3. C
    0,900
  4. D
    1,000
  5. E
    2,700

Cevap

Dallanma sürecinin 3. neslindeki beklenen birey sayısı 0,7290,729 olarak hesaplanır.
Dallanma sürecinde başlangıçta tek bir birey varsa, nn. nesildeki beklenen birey sayısı E[Xn]=μnE[X_n] = \mu^n formülü ile bulunur. Burada μ\mu, bir bireyin ortalama yavru sayısıdır. Tabloya göre μ=0(0,4)+1(0,3)+2(0,3)=0,9\mu = 0(0,4) + 1(0,3) + 2(0,3) = 0,9 bulunur. 3. nesil sorulduğu için 0,93=0,7290,9^3 = 0,729 doğru sonuçtur.

Adım Adım Çözüm

1
Yavru dağılımının beklenen değerini (μ\mu) hesaplayın.
μ=(0×0,4)+(1×0,3)+(2×0,3)=0,9\mu = (0 \times 0,4) + (1 \times 0,3) + (2 \times 0,3) = 0,9
Dallanma süreçlerinde nesiller arası büyüme oranı her bir bireyin ortalama yavru sayısına bağlıdır.
2
nn. nesil için beklenen değer formülünü (E[Xn]=μnE[X_n] = \mu^n) uygulayın.
E[X3]=(0,9)3E[X_3] = (0,9)^3
X0=1X_0 = 1 olduğunda, nesiller bağımsız ve aynı dağılımlı olduğundan beklenti geometrik olarak artar veya azalır.
3
Üslü ifadeyi hesaplayın.
0,9×0,9×0,9=0,7290,9 \times 0,9 \times 0,9 = 0,729
İstenen 3. nesil değerine ulaşmak için çarpma işlemi tamamlanır.

Anahtar Kavram

Galton-Watson dallanma süreçlerinde beklenen değerin geometrik ilerleyişi.
Tahmini Süre:45s
Bu soruyu puanla