المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
من هم المحسنين؟
2024-11-23
ما هي المغفرة؟
2024-11-23
{ليس لك من الامر شيء}
2024-11-23
سبب غزوة أحد
2024-11-23
خير أئمة
2024-11-23
يجوز ان يشترك في الاضحية اكثر من واحد
2024-11-23


Maximum Likelihood  
  
1281   01:38 صباحاً   date: 15-2-2021
Author : Harris, J. W. and Stocker, H.
Book or Source : "Maximum Likelihood Method." §21.10.4 in Handbook of Mathematics and Computational Science. New York: Springer-Verlag,
Page and Part : ...


Read More
Date: 11-3-2021 2027
Date: 19-4-2021 1656
Date: 19-4-2021 2893

Maximum Likelihood

Maximum likelihood, also called the maximum likelihood method, is the procedure of finding the value of one or more parameters for a given statistic which makes the known likelihood distribution a maximum. The maximum likelihood estimate for a parameter mu is denoted mu^^.

For a Bernoulli distribution,

 d/(dtheta)[(N; Np)theta^(Np)(1-theta)^(Nq)]=Np(1-theta)-thetaNq=0,

(1)

so maximum likelihood occurs for theta=p. If p is not known ahead of time, the likelihood function is

f(x_1,...,x_n|p) = P(X_1=x_1,...,X_n=x_n|p)

(2)

= p^(x_1)(1-p)^(1-x_1)...p^(x_n)(1-p)^(1-x_n)

(3)

= p^(sumx_i)(1-p)^(sum(1-x_i))=p^(sumx_i)(1-p)^(n-sumx_i),

(4)

where x=0 or 1, and i=1, ..., n.

 lnf=sumx_ilnp+(n-sumx_i)ln(1-p)

(5)

 (d(lnf))/(dp)=(sumx_i)/p-(n-sumx_i)/(1-p)=0.

(6)

Rearranging gives

 sumx_i-psumx_i=np-psumx_i,

(7)

so

 p^^=(sumx_i)/n.

(8)

For a normal distribution,

f(x_1,...,x_n|mu,sigma) = product1/(sigmasqrt(2pi))e^(-(x_i-mu)^2/(2sigma^2))

(9)

= ((2pi)^(-n/2))/(sigma^n)exp[-(sum(x_i-mu)^2)/(2sigma^2)]

(10)

so

 lnf=-1/2nln(2pi)-nlnsigma-(sum(x_i-mu)^2)/(2sigma^2)

(11)

and

 (partial(lnf))/(partialmu)=(sum(x_i-mu))/(sigma^2)=0,

(12)

giving

 mu^^=(sumx_i)/n.

(13)

Similarly,

 (partial(lnf))/(partialsigma)=-n/sigma+(sum(x_i-mu)^2)/(sigma^3)=0

(14)

gives

 sigma^^=sqrt((sum(x_i-mu^^)^2)/n).

(15)

Note that in this case, the maximum likelihood standard deviation is the sample standard deviation, which is a biased estimator for the population standard deviation.

For a weighted normal distribution,

 f(x_1,...,x_n|mu,sigma)=product1/(sigma_isqrt(2pi))e^(-(x_i-mu)^2/2sigma_i^2)

(16)

 lnf=-1/2nln(2pi)-nsumlnsigma_i-sum((x_i-mu)^2)/(2sigma_i^2)

(17)

 (partial(lnf))/(partialmu)=sum((x_i-mu))/(sigma_i^2)=sum(x_i)/(sigma_i^2)-musum1/(sigma_i^2)=0

(18)

gives

 mu^^=(sum(x_i)/(sigma_i^2))/(sum1/(sigma_i^2)).

(19)

The variance of the mean is then

 sigma_mu^2=sumsigma_i^2((partialmu)/(partialx_i))^2.

(20)

But

 (partialmu)/(partialx_i)=partial/(partialx_i)(sum(x_i/sigma_i^2))/(sum(1/sigma_i^2))=(1/sigma_i^2)/(sum(1/sigma_i^2)),

(21)

so

sigma_mu^2 = sumsigma_i^2((1/sigma_i^2)/(sum(1/sigma_i^2)))^2

(22)

= sum(1/sigma_i^2)/([sum(1/sigma_i^2)]^2)

(23)

= 1/(sum(1/sigma_i^2)).

(24)

For a Poisson distribution,

 f(x_1,...,x_n|lambda)=(e^(-lambda)lambda^(x_1))/(x_1!)...(e^(-lambda)lambda^(x_n))/(x_n!)=(e^(-nlambda)lambda^(sumx_i))/(x_1!...x_n!)

(25)

 lnf=-nlambda+(lnlambda)sumx_i-ln(productx_i!)

(26)

 (d(lnf))/lambda=-n+(sumx_i)/lambda=0

(27)

 lambda^^=(sumx_i)/n.

(28)


REFERENCES:

Harris, J. W. and Stocker, H. "Maximum Likelihood Method." §21.10.4 in Handbook of Mathematics and Computational Science. New York: Springer-Verlag, p. 824, 1998.

Hoel, P. G. Introduction to Mathematical Statistics, 3rd ed. New York: Wiley, p. 57, 1962.

Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Least Squares as a Maximum Likelihood Estimator." §15.1 in Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 651-655, 1992.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.