Soal 1 - Variabel Acak

Soal. Klasifikasikan: (a) jumlah komentar per unggahan, (b) durasi video yang ditonton (detik). Termasuk variabel acak diskrit atau kontinu?

Penyelesaian Manual

  • Variabel acak diskrit: nilainya diperoleh dengan mencacah (bilangan bulat).
  • Variabel acak kontinu: nilainya diperoleh dengan mengukur (bisa desimal).
  1. Jumlah komentar per unggahan diperoleh dengan mencacah: 0, 1, 2, … (tidak mungkin ada 2,5 komentar), jadi diskrit.

  2. Durasi video yang ditonton diperoleh dengan mengukur dan bisa desimal (misal 12,374 detik), jadi kontinu.

Sintaks dan Output

klasifikasi <- data.frame(
  Variabel     = c("Jumlah komentar per unggahan", "Durasi video yang ditonton (detik)"),
  Contoh_Nilai = c("0, 3, 12, 5, 27", "12.374, 45.8, 3.912, 60.25"),
  Diperoleh_Dengan = c("Mencacah", "Mengukur"),
  Tipe = c("Diskrit", "Kontinu")
)

knitr::kable(klasifikasi,
             col.names = c("Variabel", "Contoh Nilai", "Diperoleh Dengan", "Tipe"))
Variabel Contoh Nilai Diperoleh Dengan Tipe
Jumlah komentar per unggahan 0, 3, 12, 5, 27 Mencacah Diskrit
Durasi video yang ditonton (detik) 12.374, 45.8, 3.912, 60.25 Mengukur Kontinu

Soal 2 - Distribusi Binomial

Soal. 25% pengguna yang melihat iklan akan mengkliknya. Jika iklan ditampilkan ke 10 pengguna, hitung P(tepat 2 mengklik), rata-rata, dan simpangan baku (SD) jumlah klik.

Penyelesaian Manual

Diketahui: \(n = 10\) dan \(p = 0{,}25\)

Setiap pengguna hanya punya 2 hasil (klik atau tidak) dan saling bebas, jadi \(X \sim \text{Binomial}(10;\ 0{,}25)\):

\[P(X=x)=\binom{n}{x}p^x(1-p)^{n-x}\]

a) P(X = 2)

\[P(X=2)=\binom{10}{2}(0{,}25)^2(0{,}75)^8=45\times 0{,}0625\times 0{,}100113\approx \mathbf{0{,}2816}\]

b) Rata-rata dan simpangan baku

\[E(X)=np=10\times 0{,}25=\mathbf{2{,}5}\]

\[SD(X)=\sqrt{np(1-p)}=\sqrt{10\times 0{,}25\times 0{,}75}=\sqrt{1{,}875}\approx \mathbf{1{,}3693}\]

Sintaks dan Output

n <- 10     # jumlah pengguna
p <- 0.25   # peluang klik

hasil2 <- data.frame(
  Yang_Dihitung = c("P(X = 2)", "Rata-rata E(X)", "Simpangan baku SD(X)"),
  Hasil = c(round(dbinom(2, n, p), 4), n * p, round(sqrt(n * p * (1 - p)), 4))
)

knitr::kable(hasil2, col.names = c("Yang Dihitung", "Hasil"), align = c("l", "c"))
Yang Dihitung Hasil
P(X = 2) 0.2816
Rata-rata E(X) 2.5000
Simpangan baku SD(X) 1.3693

Soal 3 - Distribusi Poisson

Soal. Rata-rata server menerima 8 unggahan foto per menit. Hitung P(tepat 5 unggahan) secara manual, dan P(lebih dari 12 unggahan) dengan RStudio.

Penyelesaian Manual

Diketahui: \(\lambda = 8\) unggahan per menit, sehingga \(X \sim \text{Poisson}(8)\):

\[P(X=x)=\frac{e^{-\lambda}\lambda^x}{x!}\]

a) P(X = 5)

\[P(X=5)=\frac{e^{-8}\times 8^5}{5!}=\frac{0{,}000335463\times 32768}{120}\approx \mathbf{0{,}0916}\]

b) P(X > 12) dikerjakan dengan RStudio (sesuai ketentuan soal), memakai komplemen:

\[P(X>12)=1-P(X\le 12)\]

Sintaks dan Output

lambda <- 8   # rata-rata unggahan per menit

hasil3 <- data.frame(
  Yang_Dihitung = c("P(X = 5), pengecekan hasil manual", "P(X > 12)"),
  Hasil = c(round(dpois(5, lambda), 4), round(1 - ppois(12, lambda), 4))
)

knitr::kable(hasil3, col.names = c("Yang Dihitung", "Hasil"), align = c("l", "c"))
Yang Dihitung Hasil
P(X = 5), pengecekan hasil manual 0.0916
P(X > 12) 0.0638

Soal 4 - Distribusi Normal dan Standardisasi Z

Soal. Waktu muat halaman berdistribusi normal dengan \(\mu=3\) detik dan \(\sigma=0{,}5\) detik. Hitung P(loading > 4 detik), dan tentukan batas waktu 5% loading terlama.

Penyelesaian Manual

Diketahui: \(\mu = 3\) dan \(\sigma = 0{,}5\). Rumus standardisasi:

\[Z=\frac{X-\mu}{\sigma}\]

a) P(X > 4)

\[Z=\frac{4-3}{0{,}5}=2\]

\[P(X>4)=P(Z>2)=1-0{,}9772=\mathbf{0{,}0228}\]

b) Batas 5% loading terlama

Dicari \(x_0\) dengan \(P(X\le x_0)=0{,}95\). Dari tabel Z, \(z\approx 1{,}645\), maka

\[x_0=\mu+z\sigma=3+1{,}645\times 0{,}5\approx \mathbf{3{,}82 \text{ detik}}\]

Sintaks dan Output

mu    <- 3     # rata-rata (detik)
sigma <- 0.5   # simpangan baku (detik)

z <- (4 - mu) / sigma

hasil4 <- data.frame(
  Yang_Dihitung = c("Nilai Z untuk X = 4", "P(X > 4)",
                    "Nilai z persentil ke-95", "Batas 5% loading terlama (detik)"),
  Hasil = c(z, round(1 - pnorm(z), 4),
            round(qnorm(0.95), 3), round(qnorm(0.95, mu, sigma), 4))
)

knitr::kable(hasil4, col.names = c("Yang Dihitung", "Hasil"), align = c("l", "c"))
Yang Dihitung Hasil
Nilai Z untuk X = 4 2.0000
P(X > 4) 0.0228
Nilai z persentil ke-95 1.6450
Batas 5% loading terlama (detik) 3.8224