El objetivo consiste en obtener valores artificiales (simular) de una variable aleatoria que siga una cierta distribución. El procedimiento más sencillo es el denominado de la "transformación inversa". Se esquematiza de la siguiente forma:
Sea X una variable aleatoria
continua con función de distribución, Entonces, |
La
demostración consiste en lo siguiente: Si
es
la función de distribución estrictamente creciente de la variable
aleatoria X,
calculamos la función de distribución de la transformación
,
En primer lugar, si y<0, el suceso dentro del corchete es imposible, luego la función de distribución de Y será 0.
Asimismo, si y>1, es seguro el suceso dentro del corchete (sería la probabilidad de que una probabilidad fuera menor que un número mayor que la unidad) por lo que en este caso la función de distribución de Y será 1.
Finalmente, si 0<y<1, y teniendo en cuenta que existe la inversa de
, al tratarse de una función estrictamente creciente, entonces
En resumen, hemos obtenido la función de distribución de una distribución uniforme continua en el intervalo (0,1), como pedía el enunciado
.
Ejemplo
1: Sea X una variable aleatoria
con distribución
exponencial negativa de media 1, utilizando el método de la transformación
inversa generaremos una muestra de distintos tamaños de
ella.
La función de distribución de una e(1) es
Planteando la igualdad
, resulta
, de donde, despejando la variable X resulta
Así, para cada valor generado de la distribución uniforme obtenemos un valor para la exponencial.
Ejemplo
2: En este ejemplo se propone simular una variable aleatoria discreta.
En concreto una uniforme discreta que
representa el lanzamiento de un dado no perfecto, de tipo ladrillo, esto
es, un dado
donde alguna de las caras tienen distinta probabilidad de ocurrir que las
otras caras. La hoja de cálculo permite introducir distintos valores
de probabilidad de las caras.