📊 Explorador de Distribuciones de Probabilidad
Explora las distribuciones Normal, Poisson, Exponencial, Binomial, Beta, Uniforme y Chi-cuadrado de forma interactiva. Ajusta parámetros, visualiza PDF/CDF, calcula P(a<X<b), consulta cuantiles, compara dos distribuciones y aprende sus aplicaciones.
Acerca del Explorador de Distribuciones de Probabilidad
Esta herramienta representa siete distribuciones de probabilidad fundamentales — Normal, Poisson, Exponencial, Binomial, Beta, Uniforme y Chi-cuadrado — en vista de densidad de probabilidad (PDF) o acumulada (CDF). Las densidades continuas se dibujan como curvas suaves sobre una cuadrícula de 600 puntos, mientras que las distribuciones discretas aparecen como barras. Cada una se calcula a partir de su fórmula exacta de forma cerrada, con funciones especiales como la log-gamma (aproximación de Lanczos), la función de error y las funciones gamma y beta incompletas regularizadas que gestionan las matemáticas más pesadas.
Las pestañas de distribución y los deslizadores de parámetros permiten fijar valores como la media y la desviación estándar de la Normal, la tasa de Poisson y Exponencial, los ensayos y la probabilidad de éxito de la Binomial, los parámetros de forma de la Beta, los límites de la Uniforme y los grados de libertad de la Chi-cuadrado. Las entradas de intervalo sombrean y calculan P(a < X < b), el panel informa la media, varianza, asimetría, curtosis y cuartiles, y la superposición compara dos distribuciones a la vez. Estas distribuciones sustentan la estadística, el modelado de riesgos, el control de calidad y el aprendizaje automático.
Preguntas Frecuentes
¿Qué es una distribución de probabilidad?
Una distribución de probabilidad describe qué tan probable es cada valor posible de una variable aleatoria. Para variables continuas esto se representa mediante una función de densidad de probabilidad (PDF), cuya área bajo la curva da las probabilidades; para variables discretas es una función de masa de probabilidad que asigna una probabilidad a cada resultado. El explorador permite ver y comparar siete de las distribuciones más utilizadas.
¿Cuál es la diferencia entre las vistas PDF y CDF?
La PDF (o PMF para casos discretos) muestra la densidad o probabilidad en cada valor, por lo que su pico indica la región más probable. La CDF, F(x), muestra la probabilidad acumulada de que la variable sea como máximo x, aumentando de 0 a 1. Alterna entre los botones PDF y CDF para cambiar de vista; la vista CDF siempre usa una escala vertical fija de 0 a 1.
¿Cómo funciona el cálculo de P(a < X < b)?
Introduce valores para a y b y la herramienta sombrea esa región de la PDF e informa la probabilidad. Calcula el resultado exactamente como F(b) − F(a) usando la función acumulada de cada distribución, así que para la Normal se apoya en la función de error, para Beta y Chi-cuadrado en funciones incompletas regularizadas, y para distribuciones discretas suma las masas correspondientes.
¿Qué siete distribuciones incluye el explorador?
Cubre la Normal N(μ, σ), Poisson(λ), Exponencial(λ), Binomial(n, p), Beta(α, β), Uniforme en [a, b] y Chi-cuadrado con k grados de libertad. Poisson y Binomial son discretas y se dibujan como barras, mientras que las demás son curvas continuas.
¿Qué me indican la asimetría y la curtosis?
La asimetría mide la falta de simetría: cero para distribuciones simétricas como la Normal y la Uniforme, positiva cuando una cola larga se extiende hacia la derecha, como en la Exponencial o la Chi-cuadrado de bajo grado. La curtosis en exceso mide el peso de las colas en relación con la Normal, que tiene curtosis en exceso cero; valores negativos, como el −1.2 de la Uniforme, indican colas más ligeras y una forma más plana.
¿Por qué la Poisson y la Binomial se muestran como barras en lugar de curvas?
Ambas son distribuciones discretas definidas solo en valores enteros, por lo que una curva continua sería engañosa. El explorador dibuja una barra en cada entero k cuya altura es igual a P(X = k). La Binomial cuenta éxitos en n ensayos independientes, mientras que la Poisson cuenta eventos en un intervalo fijo a una tasa media λ; ambas se representan en todo su rango entero.
¿Qué tan precisos son los valores calculados?
Las matemáticas utilizan métodos estándar de alta precisión: una aproximación de Lanczos para la función log-gamma, una aproximación racional para la función de error, y expansiones de fracción continua o series para las funciones beta y gamma incompletas regularizadas. Los cuantiles de distribuciones sin forma cerrada se encuentran mediante búsqueda binaria sobre la CDF, dando resultados precisos con muchos decimales para rangos de parámetros habituales.
¿Cuál es la relación entre las distribuciones de Poisson y Exponencial?
Describen el mismo proceso subyacente desde ángulos diferentes. Si los eventos ocurren aleatoriamente a una tasa media constante λ, el número de eventos en un intervalo fijo sigue una distribución de Poisson, mientras que el tiempo de espera entre eventos consecutivos sigue una distribución Exponencial. La Exponencial también carece de memoria, lo que significa que la probabilidad de esperar un tiempo adicional t no se ve afectada por cuánto se ha esperado ya.
¿Por qué es útil la distribución Beta en estadística bayesiana?
La distribución Beta está definida en el intervalo [0, 1], lo que la convierte en un modelo natural para una probabilidad o proporción desconocida. Es la distribución previa conjugada para las verosimilitudes Bernoulli y Binomial, de modo que actualizar una previa Beta con éxitos y fracasos observados produce otra distribución Beta. Fijar ambos parámetros de forma en 1 recupera la distribución Uniforme como caso especial.
¿Dónde se usan estas distribuciones en el mundo real?
La Normal modela el error de medición y cantidades agregadas mediante el Teorema del Límite Central; la Poisson modela llegadas a un centro de llamadas o recuentos de eventos raros; la Exponencial modela el tiempo entre fallos; la Binomial modela encuestas y resultados de ensayos clínicos; la Chi-cuadrado sustenta las pruebas de bondad de ajuste e independencia; y la Beta y la Uniforme aparecen a lo largo de la inferencia bayesiana, la simulación y la generación de números aleatorios.
Ajusta parámetros en vivo en las distribuciones Normal, Binomial, Poisson, Exponencial y Uniforme, y superpón dos para comparar.
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