দৈব চলক (Random Variable)

গাণিতিক পরিসংখ্যান এবং সম্ভাব্যতা তত্ত্বে দৈব চলক (Random Variable) এমন একটি চলক, যা একটি পরীক্ষার ফলাফলকে সংখ্যা দ্বারা উপস্থাপন করে। এটি একটি ফাংশন, যা প্রতিটি সম্ভাব্য ফলাফলের সঙ্গে একটি সংখ্যা যোগ করে।

দৈব চলকের প্রকারভেদ

1. বিচ্ছিন্ন দৈব চলক (Discrete Random Variable):
   • এটি একটি গণনাযোগ্য সংখ্যা বা সম্ভাব্য মানের সেট থেকে একটি মান নিতে পারে।
   • উদাহরণ: একটি ছক্কা নিক্ষেপের ফলে পাওয়া সংখ্যা (১ থেকে ৬)।
2. ধারাবাহিক দৈব চলক (Continuous Random Variable):
   • এটি একটি নির্দিষ্ট পরিসরের যেকোনো বাস্তব সংখ্যা হতে পারে।
   • উদাহরণ: কোনো ব্যক্তির উচ্চতা বা ওজন।

গাণিতিক প্রত্যাশা (Mathematical Expectation)

গাণিতিক প্রত্যাশা, যাকে প্রত্যাশিত মান (Expected Value) বলা হয়, দৈব চলকের সম্ভাব্য মানগুলোর ওজনকৃত গড়। এটি দৈব চলকের দীর্ঘমেয়াদি গড় নির্ণয়ের একটি পদ্ধতি।

গাণিতিক প্রত্যাশার সংজ্ঞা

1. বিচ্ছিন্ন দৈব চলকের জন্য:
   \( E(X) = \sum_{i} x_i \cdot P(X = x_i) \)
   • এখানে \(x_i\) হলো দৈব চলকের সম্ভাব্য মান এবং \(P(X = x_i)\) হলো ঐ মানের সম্ভাবনা।
2. ধারাবাহিক দৈব চলকের জন্য:
   \( E(X) = \int_{-\infty}^{\infty} x \cdot f(x) , dx \)
   • এখানে \(f(x)\) হলো দৈব চলকের সম্ভাবনা ঘনত্ব ফাংশন।

উদাহরণ

1. বিচ্ছিন্ন দৈব চলক:
   একটি মুদ্রা নিক্ষেপে, মাথা (১) বা লেজ (০) পাওয়ার সম্ভাবনা সমান।
   \( E(X) = (1 \cdot 0.5) + (0 \cdot 0.5) = 0.5 \)
2. ধারাবাহিক দৈব চলক:
   একটি যান্ত্রিক প্রক্রিয়ার ত্রুটি পরিমাপ যদি \(f(x)\) দ্বারা প্রদত্ত হয়, তবে তার গাণিতিক প্রত্যাশা নির্ণয় করা হয় উপরোক্ত সূত্রের মাধ্যমে।

গাণিতিক প্রত্যাশার বৈশিষ্ট্য

1. রৈখিকতা (Linearity):
   যদি \(a\) এবং \(b\) ধ্রুবক হয় এবং \(X\) ও \(Y\) দৈব চলক হয়, তবে
   \( E(aX + bY) = aE(X) + bE(Y) \)
2. গাণিতিক প্রত্যাশা এবং বাস্তব সংখ্যার সম্পর্ক:
   যদি \(c\) একটি ধ্রুবক হয়, তবে \(E(c) = c\)।

দৈব চলক এবং গাণিতিক প্রত্যাশার ব্যবহার

• দৈব চলক এবং গাণিতিক প্রত্যাশা পরিসংখ্যান, অর্থনীতি, প্রকৌশল এবং বিজ্ঞানের বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণ:
  • শেয়ার বাজারের ঝুঁকি বিশ্লেষণ।
  • মেশিন লার্নিং মডেলের মূল্যায়ন।
  • সম্ভাব্যতা তত্ত্বে বিভিন্ন পরীক্ষার ফলাফলের ভবিষ্যদ্বাণী।

সারসংক্ষেপ

দৈব চলক একটি ফাংশন, যা পরীক্ষার ফলাফলকে সংখ্যা হিসেবে প্রকাশ করে। এর দুটি প্রকারভেদ হলো বিচ্ছিন্ন এবং ধারাবাহিক।
গাণিতিক প্রত্যাশা দৈব চলকের মানগুলোর সম্ভাবনা দ্বারা ওজনকৃত গড়, যা দৈব চলকের দীর্ঘমেয়াদি গড় নির্ধারণে সাহায্য করে।