Experiment   실험

(2023-08-01)

Random Experiment, 확률 실험, 통계적 실험, 랜덤 실험, Trial , 시행 , 확률 시행, 실험군, 대조군, 단일 맹검법


1. 실험 (Experiment)

  ㅇ 어떤 결과를 발생시키는 행위를 말함

  ㅇ 과학에서, 실험은,
     - 이론과 가설예측한 현상을 관찰하기 위함
        . 즉, 어떤 현상에 대한 `인과 관계의 파악 또는 추정`을 하기 위함

  ㅇ 확률에서, 실험은,
     - 확률 현상에 대한 `수학적 구조`를 밝히기 위함 


2. [과학]  실험하는 이유 및 지향점

  ㅇ 실험하는 이유는, 과학적 가설에 대한 입증,반증 등을 위함이나,

  ㅇ 그 대부분이, 
     - 타인이 만들어 놓은 실험 방법에 따라서 만, 실험을 수행하게 되어,
        . (단계별 실험 방법, 실험 재료 및 기구 목록, 결과의 기록 방식 등)
     - 오로지, 자신 만의 실험을 계획할 수 있어야 하고,
     - 그 결과로부터, 결론을 이끌어내야 함

  ㅇ 궁극적으로는, 설계된 실험이 반드시 재현가능해야 함


3. [확률]  확률 실험 / 랜덤 실험 (Random Experiment) 이란?

  ㅇ 같은 조건 하의 무작위 반복 실험을 말함
     - 그 결과가 예측불가능(무작위,랜덤,우연) 함

  ㅇ 때론, 이를 `정상성 확률과정` 이라고도 함
     - 즉, 모든 시간에서 동일 환경하의 동일한 확률적 특성을 나타내는 확률과정
 

4. [확률]  확률 실험의 확률매핑(Mapping, 사상,寫像) 

  ㅇ (의미)  확률 실험에서 가능한 임의의 관측 및  매핑
     - 매 시행(Trial)의 결과(Outcome)로써 나타남
     * 중요한 것은, 이를 로써 나타내야(매핑해야) 함

  ㅇ (표기)  확률 실험 결과에 대한 표기 : ξ

  ㅇ (공간)  확률 실험 결과들의 집합 : 표본 공간 (Ω)
     - 표본 공간 (Sample Space)
        . 표본 추출이나 확률 실험을 통하여 얻어지는 모든 가능한 결과들
           .. 例) 주사위 결과 눈 = {1,2,3,4,5,6}
     - 즉, 확률 실험 결과는 표본 공간의 원소가 됨

  ㅇ (사건)  확률 실험에서 특정 조건을 만족하는 결과들의 집합은, ☞ 확률적 사건 참조
     - 例) 주사위 결과 눈 중 홀수 = {1,3,5}, P(홀수) = 3/6 = 1/2  
     - 例) 주사위 결과 눈 중 소수 = {2,3,5}, P(소수) = 3/6 = 1/2


5. [통계]  실험 계획법

  ㅇ 합리적으로 최소의 실험 회수(적은 경비)로 최대의 정보(정밀한 판정)를 얻기 위한 방법론


6. [통계]  실험 집단 및 시행 방법의 구분무작위 대조 시험 : 실험 대상을 개입군,대조군에 무작위 할당하여, 편향 가능성 차단 

  ㅇ 실험군 (개입군) (treatment group)
     - 확률 실험에서 효과가 기대되는 집단 (例 : 신약 투여 집단)
  ㅇ 대조군 (통제군) (control group)
     - 실험군과 비교 대조하기 위한 집단 (例 : 위약 투여 집단)

  ㅇ 단일 맹검법  :  피험자에게 어느쪽(例 : 신약,위약)인가를 알리지 않는 방식
  ㅇ 이중 맹검법  :  연구자 조차도 어느쪽(例 : 신약,위약)인가를 알리지 않는 방식

확률 공간
   1. 표본공간,사건공간,확률공간   2. 확률 실험   3. 확률 사건   4. 표본 원소   5. 독립,종속,배반,결합 사건   6. 벤 다이어그램  


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