SymPy를 활용하여 다양한 확률 분포의 누적분포함수를 계산하는 방법

확률 분포는 통계 및 데이터 분석에서 중요한 개념입니다. 확률 분포를 분석하려면 누적분포함수(Cumulative Distribution Function, CDF)를 계산해야 합니다. CDF는 확률 변수가 특정 값 이하로 발생할 확률을 나타내는 함수입니다.

SymPy는 파이썬에서 수학적 심볼릭 계산을 수행하는 패키지로, 확률 분포의 CDF를 계산하는 데 사용될 수 있습니다. SymPy에는 다양한 확률 분포를 지원하는 모듈인 sympy.stats가 있습니다.

먼저, SymPy를 설치하고 불러옵니다.

!pip install sympy
import sympy.stats as stats

다음으로, 원하는 확률 분포를 선택하고 해당 분포의 객체를 만듭니다. 예를 들어, 정규 분포를 사용하려면 다음 코드를 사용할 수 있습니다.

x = stats.Normal('x', 0, 1)  # 평균이 0이고 표준편차가 1인 정규 분포

누적분포함수를 계산하려면 cdf() 메서드를 사용합니다.

cdf = stats.cdf(x)

이제, 확률 변수가 특정 값 이하로 발생할 확률을 얻으려면 누적분포함수에 원하는 값을 넣으면 됩니다. 예를 들어, 확률 변수가 0보다 작거나 같은 값을 가질 확률을 계산하려면 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

p = cdf.subs(x, 0)

SymPy를 사용하여 다양한 확률 분포의 CDF를 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 지수 분포, 베타 분포, 감마 분포 등의 다른 분포를 계산할 수도 있습니다. 각 분포에 대한 문서와 예제를 참조하여 사용법을 익히세요.

이상으로, SymPy를 활용하여 다양한 확률 분포의 누적분포함수를 계산하는 방법에 대해 알아보았습니다. SymPy의 sympy.stats 모듈을 사용하여 통계적 분석에 대한 확률 분포를 자세히 조사해보세요.

참고 자료

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