Dalammatematika,variabel acak ataupeubah stokastik (bahasa Inggris:random variablecode: en is deprecated) adalah istilah untuk menyebut besaran atau objek yang bergantung pada kejadianacak.[1]
Secara informal, keacakan umumnya menyatakan suatu aspek kebolehjadian (peluang), seperti ketika melantunkan sebuahdadu, atau menyatakan aspek ketidakpastian, sepertikesalahan pengukuran.[1] Akan tetapi, interpretasi dari peluang rumit secara filsafat, dan bahkan untuk kasus yang spesifik masih dapat berbelit-belit. Analisis mengenai variabel acak secara matematika tidak bergantung pada interpretasi filsafat (sehingga tidak memiliki kesulitan-kesulitan yang dihadapi ilmu filsafat), dan dapat didasarkan pada kerangkaaksioma yang tegas (rigor).
Dalam bahasa matematika formal tentangteori ukuran, variabel acak didefinisikan sebagaifungsi terukur dari sebuahruang ukuran peluang (disebut denganruang sampel) ke suaturuang terukur. Definisi ini memungkinkan analisis tentang ukuranpushforward, yang disebutdistribusi dari variabel acak; akibatnya distribusi dapat diartikan sebagaiukuran peluang pada himpunan semua nilai yang mungkin dari variabel acak. Dua variabel acak dapat memiliki distribusi yang identik tetapi juga berbeda secara signifikan; contohnya ketika keduanya salingbebas.
Pembahasan mengenai variabel acak umumnya berisi tentang analisis untukvariabel acak diskret danvariabel acak kontinu secara absolut. Kedua analisis tersebut masing-masing bersesuaian paada kasus ketika variabel acak terletak pada himpunan yang diskret (seperti sebuahhimpunan hingga) atau terletak pada intervalbilangan real. Ada jenis-jenis variabel acak lain yang penting, khususnya dalam teoriproses stokastik, yang didalamnya mempelajaribarisan-barisan acak danfungsi-fungsi acak. Terkadang istilahvariabel acak digunakan untuk merujuk pada besaran acak yang berupa bilangan real, sedangkan besaran-besaran yang lebih umum disebut denganelemen acak.
Variabel acak adalah sebuah fungsi dari semua himpunan hasil yang mungkin (semestaΩ ) ke ruang terukurE. Setiap elemen terukurB diE, akan berasosiasi dengan citra inversnya diΩ. Perhitungan peluang atasE selanjutnya ditentukan dari ukuran atasΩ.
Sebuahvariabel acak adalah sebuahfungsi terukur dari sebuah himpunan hasil yang mungkin ke sebuahruang terukur. Definisi aksiomatik yang teknis mengharuskan sebagai sebuah ruang sampel dari tripel peluang. Variabel acak umum dinyatakan dengan huruf Latin kapital, seperti,,,.[2]
Peluang menghasilkan suatu nilai pada suatu himpunan terukur ditulis sebagai
Pada banyak kasus, variabel acak bernilaireal; sebagai contoh,. Dalam beberapa konteks, istilahelemen acak digunakan untuk menyebut variabel acak yang bukan bernilai real.
Ketikacitra (atau range) dari dapatdihitung, variabel acak itu disebut sebagaivariabel acak diskret.[3]:399 Distribusi dari variabel acak jenis ini adalah sebuahdistribusi peluang diskret, yang dapat didefinisikan dengan sebuahfungsi massa peluang yang memetakan suatu peluang ke setiap nilai pada citra dari. Tapi jika citra tidak dapat dihitung (umumnya berupaselang) maka disebut sebagaivariabel acak kontinu.[4][5] Pada kasus khusus citra bersifatkontinu secara absolut, distribusinya dapat dideskripsikan dengan sebuahfungsi kepadatan peluang, yang memetakan peluang ke selang; secara khusus, setiap titik pada variabel acak kontinu secara absolut harus memiliki peluang 0. Tidak semua variabel acak kontinu bersifat kontinu secara absolut,[6]distribusi gabungan adalah salah satu buktinya: variabel acaknya tidak dapat dideskripsikan lewat fungsi massa peluang maupun fungsi kepadatan peluang.
Setiap variabel acak dapat dideskripsikan lewatfungsi distribusi kumulatif-nya, yang menyatakan peluang variabel acaka akan bernilai kurang dari atau sama dengan suatu nilai tertentu.
Istilah "variabel acak" dalamstatistika secara tradisional dibatasi untuk kasusbernilai real (). Dalam kasus ini, struktur dari bilangan real memungkinkan untuk mendefinisikan besaran-besaran sepertinilai ekspektasi danvarians dari sebuah variabel acak,fungsi distribusi kumulatif, danmomen dari distribusinya. Namun definisi variabel acak juga dapat digunakan untuk elemen-elemen acak pada himpunan yang lain; seperti himpunanvektor,matriks,barisan acak,graf,lipatan, danfungsi, yang acak.
Konsepelemen acak yang lebih umum ini lebih berguna untuk bidang ilmu sepertiteori graf,pemelajaran mesin,pengolahan bahasa alami, dan bidang-bidang dimatematika diskret danilmu komputer. Bidang-bidang tersebut lebih tertarik untuk memodelkan variasi acak daristruktur data non-numerik. Tapi pada beberapa kasus, representasi setiap elemen di of sebagai [beberapa] bilangan real lebih disukai. Untuk kasus-kasus ini, elemen acak dapat direpresentasikan sebagai sebuahvektor variabel acak bernilai real (yang didefinisikan pada ruang peluang yang sama). Sebagai contoh:
Sebuah kata acak dapat direpresentasikan sebagai sebuah bilangan acak yang menyatakan indeks kata tersebut pada suatu kamus berisi semua kata yang mungkin ada. Alternatif lain, kata acak dapat direpresentasikan sebagai sebuah vektor indikator acak,,, yang panjangnya sama dengan panjang kamus dan posisi angka 1 menyatakan kata.
Sebuahgraf acak pada suatu verteks dapat direpresentasikan sebagai sebuah matriks variabel acak berukuran, yang elemen-elemennya menyatakanmatriks ketetanggaan dari graf acak.
Artikel initidak memiliki kontenkategori. Bantulah dengan menambah kategori yang sesuai sehingga artikel ini terkategori dengan artikel lain yang sejenis.