Probability Measure
確率測度
DEFINITION
可測空間 $(\Omega, \mathcal{F})$ 上の測度 $\mathbb{P}$ で、全空間の測度が $\mathbb{P}(\Omega) = 1$ となるものを **確率測度** と呼びます。Kolmogorov が 1933 年に確率論の公理化を行った際に導入され、それ以前の「サイコロを振る」「無作為に選ぶ」という直感的な確率概念に厳密な数学的基礎を与えました。確率変数は可測関数として定義され、期待値は積分 $\mathbb{E}[X] = \int_\Omega X \, d\mathbb{P}$ として定式化されます。この測度論的定式化により、連続分布と離散分布が統一的に扱え、極限定理(大数の法則、中心極限定理)を厳密に証明できるようになりました。現代の確率論・統計学・確率過程論・金融工学・機械学習の理論基盤はすべてこの枠組みに依拠しています。「無作為」という曖昧な概念を、加法性と全測度 1 の 2 公理に還元した知的偉業です。
§01 押さえるべき要点
- 可測空間 $(\Omega, \mathcal{F})$ + 公理 $\mathbb{P}(\Omega) = 1$ で確率を定義
- $\sigma$-加法性: 互いに素な可算族の合併の確率は確率の和
- 確率変数は可測関数、期待値はその積分
- 離散分布 / 連続分布 / 特異分布 を統一的に扱える
- Radon–Nikodym の定理が密度関数の存在を保証する基本定理