Кіріспе
тәуелді және тәуелсіз кездейсоқ айнымалылар Математикалық модельдеу, статистикалық модельдеу және эксперименталды ғылымдардағы ұғым. Айнымалы, егер ол тәуелсіз айнымалыға тәуелді болса, тәуелді болып саналады. Тәуелді айнымалылар, қандай да бір заңға немесе ережеге (мысалы, математикалық функцияға) сәйкес, басқа айнымалылардың мәндеріне тәуелді деп қарастырылып зерттеледі. Тәуелсіз айнымалылар, өз кезегінде, аталған эксперимент аясында басқа айнымалыларға тәуелді болып саналмайды. Осыған орай, уақыт, кеңістік, тығыздық, масса, сұйықтық ағынының жылдамдығы және болашақ мәндерді болжау үшін қызығушылық тудыратын байқалған мәндердің (мысалы, адам популяциясының саны) алдыңғы мәндері сияқты айнымалылар, жиі қолданылатын тәуелсіз айнымалылар болып табылады. Екі айнымалының ішінде, өзгеруі зерттелетін айнымалы әрқашан тәуелді айнымалы болып табылады, бұл өзгерістер статистикалық контексте регрессорлар деп те аталады. Экспериментте, егер кез келген айнымалыға басқа айнымалыға мән бермей-ақ мән беруге болады, онда ол тәуелсіз айнымалы деп аталады. Модельдер мен эксперименттер тәуелсіз айнымалылардың тәуелді айнымалыларға тигізетін әсерін тексереді. Кейде, тіпті олардың әсері тікелей қызығушылық тудырмаса да, тәуелсіз айнымалылар олардың ықтимал бұрмалаушылық әсерін ескеру үшін басқа себептермен де қосылуы мүмкін.
Concept in mathematical modeling, statistical modeling and experimental sciences
A variable is considered dependent if it depends on an independent variable. Dependent variables are studied under the supposition or demand that they depend, by some law or rule (e. g., by a mathematical function), on the values of other variables. Independent variables, in turn, are not seen as depending on any other variable in the scope of the experiment in question. In this sense, some common independent variables are time, space, density, mass, fluid flow rate, and previous values of some observed value of interest (e. g. human population size) to predict future values (the dependent variable). Of the two, it is always the dependent variable whose variation is being studied, by altering inputs, also known as regressors in a statistical context. In an experiment, any variable that can be attributed a value without attributing a value to any other variable is called an independent variable. Models and experiments test the effects that the independent variables have on the dependent variables. Sometimes, even if their influence is not of direct interest, independent variables may be included for other reasons, such as to account for their potential confounding effect.
Таза математикада
Математикада функция – кіріс (ең қарапайым жағдайда, сан немесе сандар жиынтығы) қабылдап, шығыс (ол да сан болуы мүмкін) беретін ереже. Кіріс үшін ең көп қолданылатын символ – x, ал шығыс үшін – y; функцияның өзі әдетте y = f(x) түрінде жазылады. Бірнеше тәуелсіз немесе бірнеше тәуелді айнымалылар болуы мүмкін. Мысалы, көп айнымалы есепте z = f(x, y) түріндегі функциялар жиі кездеседі, мұнда z – тәуелді, ал x және y – тәуелсіз айнымалылар. Көп шығысы бар функциялар көбінесе векторлық функциялар деп аталады.
Модельдеу және статистикада
Математикалық модельдеуде тәуелді айнымалылар мен тәуелсіз айнымалылар жиыны арасындағы қатынас зерттеледі. Қарапайым стохастикалық сызықтық модельде 1=yi = a + bxi + ei терминінде yi тәуелді айнымалының i-інші мәні, ал xi тәуелсіз айнымалының i-інші мәні болып табылады. ei термині "қате" деп аталады және тәуелсіз айнымалымен түсіндірілмеген тәуелді айнымалының өзгергіштігін қамтиды. Көптеген тәуелсіз айнымалылар болғанда модель 1=yi = a + bxi,1 + bxi,2 + … + bxi,n + ei түрінде болады, мұнда n – тәуелсіз айнымалылардың саны. Статистикада, әсіресе сызықтық регрессияда, X тәуелсіз айнымалы және Y тәуелді айнымалы ретінде деректердің шашыраңқы диаграммасы жасалады. Бұл екі айнымалы деректер жиынтығы деп те аталады: (x1, y1), (x2, y2), …, (xi, yi). Қарапайым сызықтық регрессия моделі 1=Yi = a + Bxi + Ui түрінде болады, мұнда i = 1, 2, …, n. Бұл жағдайда Ui, …, Un тәуелсіз кездейсоқ айнымалылар болып табылады. Бұл өлшемдер бір-біріне әсер етпегенде пайда болады. Тәуелсіздікті тарату арқылы Ui тәуелсіздігі Yi тәуелсіздігін білдіреді, тіпті әр Yi-нің әртүрлі күту мәні болса да. Әр Ui-дің күту мәні 0-ге тең және дисперсиясы σ²-қа тең. Yi күту мәнінің дәлелі: Тәуелді айнымалы – тәуелсіз айнымалыға әсер еткенде өзгеруі күтілетін оқиға. Деректерді талдау құралдарында (көпөлшемді статистика және машиналық оқыту үшін) тәуелді айнымалыға мақсатты айнымалы (немесе кейбір құралдарда белгі атрибуты) ретінде рөл беріледі, ал тәуелсіз айнымалыға реттегіш айнымалы ретінде рөл берілуі мүмкін. Мақсатты айнымалының белгілі мәндері оқу деректері мен сынақ деректері жиынтығы үшін ұсынылады, бірақ басқа деректер үшін болжануы керек. Мақсатты айнымалы бақыланатын оқыту алгоритмдерінде қолданылады, бірақ бақыланбайтын оқытуда қолданылмайды.