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El injusto metro

Este es el problema 24, "El metro injusto", en el libro de Mosteller Cincuenta problemas desafiantes de probabilidad con soluciones

Marvin sale del trabajo a horas aleatorias entre las 3 y las 5 de la tarde. Coge el primer metro que llega en cualquiera de las dos direcciones y cena con el primero que le llega. Su madre se queja de que nunca viene a verla, pero él dice que tiene un 50% de posibilidades. Ha cenado con ella dos veces en los últimos 20 días laborables. Explica.

La solución que la acompaña dice que se debe a que el tren de la zona alta siempre llega un minuto después del tren del centro, que a su vez llega nueve minutos después del tren de la zona alta, en este intervalo de tiempo. Por lo tanto, hay una probabilidad de nueve a uno de que Marvin suba al tren del centro y no al del centro.

¿Eh? Entonces, ¿qué pasó con la parte del problema "50-50 de posibilidades"?

El problema parecía estar planteado como un problema de inferencia probabilística, es decir, uno en el que el objetivo es calcular: $$\binom{20}{2} (0.5)^2 (1-0.5)^{18} \approx 0.00018$$ pero resulta que era un problema de inferencia estadística (uno basado en estimaciones de máxima probabilidad, además) que contradice la información del propio problema.

Así que mi pregunta es: ¿es este un problema válido en la probabilidad? ¿Me estoy perdiendo algo que haría que esto fuera un problema válido?

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Shabaz Puntos 403

La posibilidad del 50-50 es una pista falsa. Como señala la solución, del hecho de que haya el mismo número de trenes en cada dirección, no se puede deducir que haya un 50% de posibilidades de que el próximo tren vaya en cada dirección. Si se seleccionara al azar un tren de la lista y se encontrara con él, tendría un 50% de posibilidades de ir en cualquier dirección. Yo diría que es un problema válido, pero que no requiere ningún cálculo. El problema consiste simplemente en averiguar cómo puede ser que el próximo tren no sea el 50-50 si hay el mismo número de trenes en cada dirección.

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Vincent Puntos 5027

Hay una solución mejor para esto. Supongamos que hay diez paradas equidistantes y un tren que va y viene. Entonces, si la estación de Marvin es la segunda, hay un 90% de posibilidades de que el tren esté en la parte alta de la ciudad cuando él llegue, por lo que irá al centro.

De hecho, esta solución es tanto mejor que la de Mosteller (en mi opinión) que estoy tentado de pensar que se la escuchó a un amigo hace mucho tiempo y la confundió.

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D.F.F Puntos 149

Aquí una ilustración del problema:

Supongamos que hay un tren por hora (el tiempo va en sentido de las agujas del reloj en la imagen) para cada dirección. En el caso de la imagen, el GF tiene aproximadamente tres veces más probabilidades de ser visitado (a pesar de que haya el mismo número de trenes por hora): enter image description here

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