Δεσμευμένη πιθανότητα

Η δεσμευμένη πιθανότητα του ενδεχομένου Β όταν δίνεται το ενδεχόμενο Α, (Ρ(Α)0) ορίζεται σαν ο λόγος της πιθανότητας της τομής των Α και Β προς την πιθανότητα του ενδεχομένου Α:

 

P(B|A)=

Έστω τα ενδεχόμενα Α1, Α2,…, Αn. Τότε:

P(An|A1A2…An-1)= ,

απ’ όπου βγαίνει ο τύπος πολλαπλασιασμού πιθανοτήτων:

P(Α1Α2Αn)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A2)… P(An|A1A2…An-1).

Tα ενδεχόμενα Α και Β ονομάζονται ανεξάρτητα εάν P(A|B)=P(B), απ’ όπου παίρνω την ισοδύναμη σχέση P(AB)= P(A)P(B).

Έστω τρία ενδεχόμενα Α, Β, Γ. Λέω ότι είναι από κοινού ανεξάρτητα εάν ισχύει:

P(AB)= P(A)P(B), P(AΓ)= P(A)P(Γ), P(BΓ)= P(Β)P(Γ), P(ABΓ)= P(A)P(B)P(Γ).

Έστω Ηi, i=1,… n διαμέριση του Ω, δηλαδή HiHj= , και Η1+Η2+… +Ηn=Ω. Για κάθε ενδεχόμενο Α η πιθανότητά του παρίσταται ως:

P(A)= P(AH1)+… +P(AHn)= P(H1)P(A|H1)+… +P(Hn)P(A|Hn),

που ονομάζεται τύπος ολικής πιθανότητας. Παίρνοντας τώρα τον τύπο της δεσμευμένης πιθανότητας P(Hi|A)== , βρίσκω τον τύπο του Bayes.

 

 

Ασκήσεις

Άσκηση 15

Έστω ρίψη ζαριού. Ορίζω τα ενδεχόμενα: Α: προκύπτει άρτιο αποτέλεσμα, Β:προκύπτει περιττό αποτέλεσμα, Γ: προκύπτει αποτέλεσμα 4, ή 6. Ποια είναι η δεσμευμένη πιθανότητα P(B|A) και ποια η P(A|Γ);

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 16

Έστω ρίψη ζαριού. Ορίζω τα ενδεχόμενα Α: προκύπτει άρτιο αποτέλεσμα, Β:προκύπτει αποτέλεσμα μεγαλύτερο ή ίσο του 5. Βρείτε τη δεσμευμένη πιθανότητα P(B|A).

Υπόδειξη άσκησης

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 17

Κατά την απογραφή του 1891 στην Μεγάλη Βρετανία, βρέθηκε ότι οι μελαχρινοί πατέρες με μελαχρινούς γιούς ανέρχονται στο 5% του πληθυσμού, οι μελαχρινοί πατέρες με ξανθούς γιούς στο 7,9% του πληθυσμού, οι ξανθοί πατέρες με μελαχρινούς γιούς στο 8,9% του πληθυσμού και οι ξανθοί πατέρες με ξανθούς γιούς στο 78,2%. Βρείτε την πιθανότητα να αποκτήσει ξανθό γιό ένας μελαχρινός άνδρας.

Υπόδειξη άσκησης

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 18

Σε τρεις ρίψεις νομίσματος βγήκε δύο φορές “Γράμματα”. Βρείτε την δεσμευμένη πιθανόητητα να βγήκε στην δεύτερη ρίψη “Γράμματα”.

Υπόδειξη άκσησης

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 19

Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να εμφανισθεί με πιθανότητα 0.6 σε μία από τις 4 στοιβάδες του ατόμου και μάλιστα με ίση πιθανότητα σε οποιαδήποτε από τις στοιβάδες αυτές. Με την συμπληρωματική πιθανότητα 0.4το ηλεκτρόνιο χάνεται. Έστω ότι στις πρώτες τρεις στοιβάδες το ηλεκτρόνιο δεν εμφανίστηκε. Βρείτε την πιθανότητα να εμφανιστεί στην τέταρτη στοιβάδα.

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 20

Σε 7 κάρτες είναι γραμμένα τα γράμματα « Λ, Λ, Ο, Ο, Ο, Τ, Τ». Αφού τις ανακατέψουμε διαλέγουμε τυχαία τέσσερις και τις βάζουμε στη σειρά. Βρείτε την πιθανότητα να σχηματισθεί η λέξη ΛΟΤΟ.

Υπόδειξη άσκησης

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 21

Κρατάμε στο χέρι έξι όμοια κορδόνια έτσι ώστε οι άκρες τους να βγαίνουν από πάνω και από κάτω. Δένουμε τυχαία τις άκρες των κορδονιών ανά δύο, στην επάνω μεριά και αντίστοιχα στην κάτω μεριά. Βρείτε την πιθανότητα αφήνοντας τα κορδόνια ελεύθερα να έχει σχηματισθεί ένας βρόγχος.

Υπόδειξη άσκησης

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 22

Έστω δύο ρίψεις νομίσματος. Εξετάστε αν το αποτέλεσμα «Γράμματα» στην πρώτη ρίψη είναι ανεξάρτητο από το αποτέλεσμα «Γράμματα στη δεύτερη ρίψη.

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 23

Ως γνωστό, η πιθανότητα οι δίδυμοι να είναι του ίδιου φύλλου είναι περίπου 0.64, ενώ η πιθανότητα γέννησης αγοριού είναι περίπου 0.51. Βρείτε τη πιθανότητα ο δεύτερος δίδυμος να είναι αγόρι δεδομένου ότι ο πρώτος δίδυμος είναι επίσης αγόρι.

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 24

Τρεις έδρες κανονικού τετράεδρου χρωματίζονται μπλε, κόκκινη και πράσινη. Στην τέταρτη έδρα υπάρχουν και τα τρία χρώματα. Έστω Α το ενδεχόμενο σε τυχαία ρίψη του τετράεδρου «να πέσει σε έδρα με μπλε χρώμα», Β το ενδεχόμενο «να πέσει σε έδρα με κόκκινο χρώμα», Γ το ενδεχόμενο «να πέσει ε έδρα με πράσινο χρώμα». Εξετάστε εάν τα Α, Β, Γ είναι από κοινού ανεξάρτητα.

Υπόδειξη άσκησης

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 25

Έστω ένα μηχάνημα που αποτελείται από n στοιχεία. Η σύνδεσή τους ονομάζεται «κατά σειρά» εάν η βλάβη οποιουδήποτε στοιχείου διακόπτει τη λειτουργία του μηχανήματος (βλ. σχήμα 7).

 Σχήμα 7

Εάν Αi , i= 1,…, n το ενδεχόμενο βλάβης του i στοιχείου, βρείτε την πιθανότητα διακοπής λειτουργίας του μηχανήματος. Τι γίνεται εάν αλλάξουμε την σύνδεση και τα συνδέσουμε παράλληλα, (βλ. σχήμα 8), όπου η διακοπή λειτουργίας εμφανίζεται όταν πάθουν βλάβη όλα τα στοιχεία;

 Σχήμα 8

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 26

Σωματίδιο περνάει ανάμεσα από τρεις καταμετρητές, όπου μπορεί να πέσει σε καθέναν από αυτούς με πιθανότητες 0.3, 0.2 και 0.4 αντίστοιχα. Εάν πέσει στον πρώτο καταμετρητή, τότε καταγράφεται με πιθανότητα 0.6, εάν πέσει στον δεύτερο καταγράφεται με πιθανότητα 0.5 και στον τρίτο με πιθανότητα 0.55. Βρείτε την πιθανότητα καταγραφής του σωματιδίου.

Υπόδειξη άσκησης

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 27

Τρία εργοστάσια παράγουν όμοια προϊόντα με το πρώτο να δίνει το 50% της συνολικής παραγωγής, το δεύτερο το 20% και το τρίτο το 30%. Το πρώτο εργοστάσιο βγάζει ελαττωματική προϊόντα σε ποσοστό 1%, το δεύτερο σε ποσοστό 8% και το τρίτο σε ποσοστό 3%. Βρείτε την πιθανότητα να παρήχθη στο δεύτερο εργοστάσιο ένα τυχαίο προϊόν που ξέρουμε ότι βγήκε ελαττωματικό.

Υπόδειξη άσκησης

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 28

Δύο κυνηγοί πυροβολούν ταυτόχρονα με ίδιες σφαίρες το θήραμα. Το αποτέλεσμα είναι να σκοτωθεί το θήραμα από μία σφαίρα. Πώς θα πρέπει να μοιραστούν το θήραμα εάν είναι γνωστό ότι ο πρώτος έχει ευστοχία 30% ενώ ο δεύτερος 60%.

Υπόδειξη άσκησης

Λύση άσκησης

 

Άσκηση 29

Σε ομάδα 15 φοιτητών οι πέντε πήραν «άριστα», επτά πήραν «λίαν καλώς» και τρεις πήραν «καλώς». Ως γνωστόν, ένας φοιτητής του «άριστα» σε ένα διαγώνισμα παίρνει άριστα με πιθανότητα 0.9 και λίαν καλώς με πιθανότητα 0.1.Ένας φοιτητής του «λίαν καλώς» παίρνει άριστα με πιθανότητα 0.1, λίαν καλώς με πιθανότητα 0.7 και καλώς με πιθανότητα 0.2. Τέλος ένας φοιτητής του «καλώς» παίρνει άριστα με πιθανότητα 0.1, λίαν καλώς με πιθανότητα 0.2 και καλώς με πιθανότητα 0.7. Εάν κάποιος φοιτητής της ομάδας πήρε σε ένα διαγώνισμα «λίαν καλώς» βρείτε την πιθανότητα να πάρει στο επόμενο διαγώνισμα «άριστα».

Υπόδειξη άσκησης

Λύση άσκησης

 

Περιεχόμενα