Aquí hay dos maneras de pensar acerca de la probabilidad, que a menudo me encuentro útil.
En la interpretación frecuentista de la probabilidad, usted tiene un gran número de situaciones configurado de la misma manera, y la probabilidad de que algo sea verdadero indica la fracción de aquellas situaciones en las que la cosa es verdadera.
Supongamos que hay un millón de universos paralelos, cada uno con su propia versión de usted, su amigo, sus casas, y el DVD. Luego de las declaraciones de su amigo hace tener las siguientes consecuencias:
La probabilidad de que en su casa es de 30%.
Esto significa que en el 30% de los universos, que es de 300.000 de ellos, el DVD es en la casa de su amigo.
Si el DVD está en su propia casa, hay un 90% de probabilidades de que en el porche, y un 10% de probabilidades de que en la sala de estar.
Permítanme que aproveche esta pieza por pieza, porque es la parte más importante:
-
Si el DVD está en su propia casa,
Esto significa que usted tiene que considerar sólo los universos en los que el DVD está en la casa de su amigo. Hay 300.000 de estos. Usted tiene que olvidarse de que el resto de los universos por ahora.
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hay un 90% de probabilidades de que en el porche
En el 90% de los universos, el DVD está en el porche. Pero vamos a pretender que no existe sólo 300.000 universos. Así que en el 90% de esos, o 270.000 universos, el DVD está en el porche.
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y un 10% de probabilidades de que en la sala de estar.
De nuevo, estamos pretendiendo hay 300.000 en todos los universos. En el 10% de aquellos, o de 30,000, el DVD en la sala de estar.
Bueno, esas son todas las declaraciones, por lo que el tiempo para dejar de fingir y volver a considerar todos los millones de universos. Tenemos los siguientes totales:
- 30,000 universos en los que el DVD en la sala de estar en la casa de su amigo
- 270,000 universos en los que el DVD está en el porche en la casa de su amigo
- De 700.000 universos en los que el DVD está en casa de sus padres
Para encontrar la probabilidad de que el DVD que se está en el porche, se toma el número de universos en los que el DVD está en el porche y se divide por el número total de universos.
$$P(\text{DVD en el porche}) = \frac{\text {nº de universos en la que está en el porche}}{\text{total # de universos}} = \frac{270\,000}{1\,000\,000} = 27%$$
Y lo mismo para el resto de los casos:
$$\begin{align}
P(\text{DVD en la sala de estar}) \\
&= \frac{\text {nº de universos en los que está en la sala de estar}}{\text{total # de universos}} \\
&= \frac{30\,000}{1\,000\,000} \\
Y= 3\%
\end{align}$$
y
$$\begin{align}
P(\text{DVD en la casa de los padres})
&= \frac{\text {nº de universos en donde está la casa de sus padres}}{\text{total # de universos}} \\
&= \frac{700\,000}{1\,000\,000} \\
Y= 70\%
\end{align}$$
También puede combinar los casos:
$$\begin{align}
P(\text{DVD en la casa de un amigo})
&= \frac{\text {nº de universos en donde está la casa de su amigo}}{\text{total # de universos}} \\
&= \frac{30\,000 + 270\,000}{1\,000\,000} \\
Y= 30\%
\end{align}$$
que era una suposición desde el principio, así que por supuesto que tiene que ser el resultado, pero es bueno ver que la matemática trabaja.
Si usted trató de decir
Si hay tres lugares podría ser, entonces no es 33.333% de probabilidades de que en el porche.
a continuación, se estaría afirmando que en 333,333 de los universos, el DVD está en el porche. Que claramente en conflicto con lo que hemos calculado, que el DVD está en el porche sólo 270,000 universos! Así que si las declaraciones anteriores acerca de la probabilidad (30% que está en su casa, etc.) son correctos, esta última declaración no puede ser correcto. No se puede asumir que la probabilidad de que algo sea verdadero es de $1/$ N, porque hay $$ N de posibilidades! No, a menos que usted sabe, de alguna manera, que todas las posibilidades son igualmente probables. (De hecho, yo no he dicho esto antes, pero cuando me he inventado los millones de universos, he asumido que cada universo tiene la misma probabilidad. Eso es lo importante.)
En la interpretación Bayesiana, la probabilidad es un reflejo de lo mucho que saben o no saben acerca de algún sistema. Parece bastante similar a la interpretación frecuentista, al principio, pero funciona un poco diferente cuando usted comienza a hablar condicional de probabilidades ("si X, entonces la probabilidad de Y es Z").
Para explicar esto, permítanme volver a los universos. Empezamos con un millón de ellas. Dijo
La probabilidad de que en su casa es de 30%
lo que significa que 300.000 universos tienen el DVD en la casa de su amigo. OK, esa cantidad es la misma que la interpretación frecuentista.
Luego moverse a lo largo de la siguiente instrucción, y de nuevo voy a tomar pieza por pieza:
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Si el DVD está en su propia casa,
OK, ahora estamos diciendo que haya determinado que el DVD es en la casa de su amigo. Aquí es donde el Bayesiano de interpretación difiere de la interpretación frecuentista: para el resto de esta declaración, le voy a decir que usted sabe que el DVD está en la casa de su amigo. Así que usted puede, literalmente, tirar los 700.000 universos en los que ese no es el caso. Ellos ya no existen.
Como he dicho, es una muy sutil diferencia.
Una consecuencia de esto, por cierto, es que la probabilidad de que el DVD que se está en la casa de su amigo es ahora 100%. O para ser más precisos, cuando se enteró de que el DVD estaba en la casa de su amigo, se actualizó la probabilidad de que el DVD que se está en la casa de su amigo desde el 30% (que es de 300.000/1,000,000) a 100% (300,000/300,000).
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hay un 90% de probabilidades de que en el porche
En el 90% de los universos, el DVD está en el porche. Hay 300.000 universos, por lo que en el 90% de las personas, o 270.000 universos, el DVD está en el porche.
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y un 10% de probabilidades de que en la sala de estar.
En el 10% de los 300.000 universos, o 30.000 de ellos, el DVD en la sala de estar.
Si ahora, de vuelta hasta el punto de que usted no sabía que el DVD estaba en la casa de su amigo, vas a ver que las probabilidades de terminar siendo el mismo que en la interpretación frecuentista. (Eso es cierto en general. Estas interpretaciones son sólo diferentes maneras de pensar acerca de la probabilidad, sino que producen los mismos resultados.)
Hay procedimientos matemáticos para "revertir" la suposición de que usted hizo, pero no voy a entrar en ese nivel de detalle. El punto es simplemente que la probabilidad Bayesiana es un reflejo de su conocimiento del sistema, y que la actualización de las probabilidades a medida que aprenda más acerca de él.