Кіріспе
Бірегей модаға немесе ең жоғары мәнге ие болу қасиеті. Математикада, унимодальдық – бірегей модаға ие болуды білдіреді. Көбінесе, унимодальдық дегеніміз – математикалық объектінің бір ғана ең жоғары мәнінің болуы.
In mathematics, unimodality means possessing a unique mode. More generally, unimodality means there is only a single highest value, somehow defined, of some mathematical object.
Бiржолғы ықтималдық үлестірімі
Статистикада, унимодальдық ықтималдық үлестірімі немесе унимодальдық үлестірімі – бір ғана ең жоғары нүктесі бар ықтималдық үлестірімі. Бұл контексте "мода" термині статистикадағы моданың қатаң анықтамасына ғана емес, үлестірілімнің кез келген ең жоғары нүктесіне қатысты. Егер бір мода болса, үлестіру функциясы "унимодальды" деп аталады. Егер оның бірнеше модасы болса, ол "бимодальды" (2), "тримодальды" (3) сияқты, немесе жалпы алғанда "мультимодальды" деп аталады. 1-суретте унимодальды болып табылатын нормальды үлестірімдер көрсетілген. Юнимодальдық үлестірімдердің басқа мысалдары: Коши үлестірімі, Стьюденттің t-үлестірімі, хи-квадраттық үлестірімі және экспоненциалдық үлестірімі. Дискретті үлестірулердің ішінде биномдық үлестіру және Пуассон үлестіруі унимодальды деп қарастырылуы мүмкін, бірақ кейбір параметрлер үшін олардың екі жақын мәні бірдей ықтималдыққа ие болуы мүмкін. 2- және 3-суреттерде бимодальдық үлестірімдер көрсетілген.
Пайдалануы және нәтижелері
Таралымның бірқалыптылығының маңыздылығының бір себебі – ол бірнеше маңызды нәтижелерге жол ашады. Төменде тек бірмодальды таралымдар үшін ғана қолданылатын бірнеше теңсіздіктер келтірілген. Сондықтан, берілген деректер жинағы бірмодальды таралымнан алынған-алмағанын бағалау маңызды. Бірмодальдылықты тексеруге арналған бірнеше әдіс көпмодальды таралым туралы мақалада сипатталған.
Гаусс теңсіздігі
Бірінші маңызды нәтиже – Гаусс теңсіздігі. Гаусс теңсіздігі берілген қашықтықтан оның ең көп кездесетін мәнінен (модасынан) алынған мәннің ықтималдығының жоғарғы шегін көрсетеді. Бұл теңсіздік бірмодалылыққа байланысты.
Височанский мен Петуниннің теңсіздігі
Екіншісі – Высочанский-Петунин теңсіздігі, Чебышев теңсіздігінің нақтылануы. Чебышев теңсіздігі кез келген ықтималдық таралымында "басым көпшілік" мәндердің орташа мәнге "жақын" болатынын кепілдендіреді. Высочанский-Петунин теңсіздігі таралу функциясы үздіксіз және біртопты болған жағдайда, осыны одан да жақын мәндерге дейін нақтылайды. Sellke және Sellke одан әрі нәтижелер көрсетті.
Басқа кеңейтулер
f(x) функциясы "S unimodal" (көбінесе "S unimodal картасы" деп аталады) егер оның Шварц туындысы барлық мәндер үшін теріс болса, мұндағы – сындық нүкте. Егер функция unimodal болса, онда ол функцияның экстремумдарын табуға арналған тиімді алгоритмдерді құруға мүмкіндік береді. Векторлық айнымалы X-тің f(X) функциясы үшін қолданылатын жалпы анықтама: егер X = G(Z) бір-бірге байланысты дифференциалданатын бейнелеу болса және f(G(Z)) дөңес болса, онда f(X) unimodal болып табылады. Әдетте G(Z) үздіксіз дифференциалданатын және сингуляр емес Якоб матрицасына ие болуы қажет. Квазидөңес және квазиқұыс функциялар жоғары өлшемді Евклид кеңістігіне жататын аргументтері бар функциялар үшін unimodal ұғымын кеңейтеді.