和の期待値は期待値の和
E[X+Y] = E[X] + E[Y]
E\left[\sum_i X_i\right] = \sum_iE[X_i]
証明
E[X + Y] = \sum_x\sum_y (x + y) P(X=x, Y=y) ...
期待値の定義 = \sum_x\sum_y x P(X=x, Y=y) + \sum_x\sum_y y P(X=x, Y=y) ...
足し算の順序の変更 = \sum_x x \sum_y P(X=x, Y=y) + \sum_y y \sum_x P(X=x, Y=y) ... 定数の括りだし
= \sum_x x P(X=x) + \sum_y y P(Y=y) ...
周辺化
\#\{x\in X | f(x) \} = \sum_{x\in X} [f(x)]
E_Y\left[\sum_{x\in X} [f(x, y)] \right] = \sum_{y\in Y}\sum_{x\in X} [f(x, y)]p(Y=y) = \sum_{x\in X} E_Y[[f(x, y)]]
これは周辺化してないな…