diff --git a/src/2026-01-16/presentation.tex b/src/2026-01-16/presentation.tex index 36a26bf..bc6b3ec 100644 --- a/src/2026-01-16/presentation.tex +++ b/src/2026-01-16/presentation.tex @@ -35,6 +35,7 @@ \usepackage{pgfplots} \pgfplotsset{compat=newest} \usepgfplotslibrary{fillbetween} +\usepgfplotslibrary{groupplots} \usepackage{enumerate} \usepackage{listings} @@ -107,7 +108,7 @@ \begin{itemize} \item Unabhängigkeit hat nichts mit den Einzelverteilungen zu - tun, sie ist "eine Ebene höher" + tun, sie ist ``eine Ebene höher'' \end{itemize} \end{frame} @@ -300,11 +301,108 @@ \begin{frame} \frametitle{Mehrdimensionale Zufallsvariablen} - \begin{itemize} - \item Randdichte - \item Transformationssatz (betonen, dass h1, h2 eineindeutig - sein müssen; Bild von Folie 85) - \end{itemize} + \vspace*{-20mm} + + \begin{columns}[t] + \column{\kitfourcolumns} + \begin{itemize} + \item Randdichte + \begin{align*} + f_X(x) = \int_{-\infty}^{\infty} f_{X,Y}(x,y) dy + \end{align*} + \end{itemize} + \column{\kittwocolumns} + \begin{figure}[H] + \centering + + \begin{tikzpicture}[ + /pgfplots/scale only axis, + /pgfplots/width=5cm, + /pgfplots/height=5cm + ] + + \begin{axis}[ + name=main axis, + view={0}{90}, + ticks=none, + xlabel={$x$},ylabel={$y$}, + ] + \addplot3[ + surf, shader=interp, + samples=40, + domain=-3:3, y domain=-3:3 + ] + {1/(2*pi*sqrt(0.5)) * exp(-1/(2*(1 - + sqrt(0.5))) * (x^2 -2*sqrt(0.5)*x*y + y^2) )}; + \end{axis} + + \node[below] at + ($(main axis.south west) + (-.5, -.5)$) {$f_{X,Y}(x,y)$}; + + \begin{axis}[ + anchor=south west, + at=(main axis.north west), + height=2cm, + ticks=none, + ylabel={$f_X(x)$}, + samples=50, + domain=-3:3, + xmin=-3,xmax=3, + ] + \addplot[line width=1pt] {1/sqrt(2*pi) * + exp(-x^2/2)}; + \end{axis} + + \begin{axis}[ + anchor=north west, + at=(main axis.north east), + width=2cm, + ticks=none, + xlabel={$f_Y(y)$}, + samples=50, + domain=-3:3, + ymin=-3,ymax=3, + ] + \addplot[line width=1pt] ( {1/sqrt(2*pi) + * exp(-x^2/2)}, {x} ); + \end{axis} + \end{tikzpicture} + \end{figure} + \end{columns} + + \pause + \vspace*{-45mm} + \begin{columns} + \column{\kitfourcolumns} + \begin{itemize} + \item Umrechnung von Dichten mit dem Transformationssatz + \begin{gather*} + X = h_1(U,V), \hspace{5mm} Y = h_2(U,V) \\[5mm] + \mathcal{J} = + \begin{pmatrix} + \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle + \partial u}x & \frac{\displaystyle + \partial}{\displaystyle \partial v}x \\[3mm] + \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle + \partial u}y & \frac{\displaystyle + \partial}{\displaystyle \partial v}y + \end{pmatrix} + = + \begin{pmatrix} + \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle + \partial u}h_1(u,v) & \frac{\displaystyle + \partial}{\displaystyle \partial v}h_1(u,v) \\[3mm] + \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle + \partial u}h_2(u,v) & \frac{\displaystyle + \partial}{\displaystyle \partial v}h_2(u,v) + \end{pmatrix} \\[5mm] + f_{U,V}(u,v) = \lvert + \text{det}(\mathcal{J}) \rvert + \cdot f_{X,Y} \big(h_1(u,v),h_2(u,v)\big) + \end{gather*} + \end{itemize} + \column{\kittwocolumns} + \end{columns} \end{frame} \begin{frame} @@ -333,15 +431,15 @@ \end{gather*} \end{greenblock} \column{\kitfourcolumns} - \begin{greenblock}{Transformationssatz} + \begin{greenblock}{Umrechnung von Dichten mit dem Transformationssatz} \vspace*{-6mm} \begin{gather*} - X = h_1(U,V), \hspace{5mm} Y = h_2(U,V) \\[2mm] + X = h_1(U,V), \hspace{5mm} Y = h_2(U,V) \\[5mm] \mathcal{J} = \begin{pmatrix} \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle \partial u}x & \frac{\displaystyle - \partial}{\displaystyle \partial v}x \\[2mm] + \partial}{\displaystyle \partial v}x \\[3mm] \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle \partial u}y & \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle \partial v}y @@ -350,11 +448,11 @@ \begin{pmatrix} \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle \partial u}h_1(u,v) & \frac{\displaystyle - \partial}{\displaystyle \partial v}h_1(u,v) \\[2mm] + \partial}{\displaystyle \partial v}h_1(u,v) \\[3mm] \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle \partial u}h_2(u,v) & \frac{\displaystyle \partial}{\displaystyle \partial v}h_2(u,v) - \end{pmatrix} \\[3mm] + \end{pmatrix} \\[5mm] f_{U,V}(u,v) = \lvert \text{det}(\mathcal{J}) \rvert \cdot f_{X,Y} \big(h_1(u,v),h_2(u,v)\big)