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¿Cuál es la diferencia entre el uso de la regla de la multiplicación o el uso de un diagrama de Venn de la resta de la probabilidad?

Tomar dos problemas:

  1. Andrew es de 35, y la probabilidad de que estarán vivos en 10 años .72. Elena es de 35, para ella .92. Suponiendo que estos son independientes, ¿cuál es la probabilidad de que ambos estarán vivos en 10 años?

    Respuesta: .66, Método: el Uso de la regla de la multiplicación .72*.92 = .66

  2. Suponga que la calle tiene dos luces de tráfico. La probabilidad de que la primera luz es de color rojo es de .40, y el segundo la luz .30. La oportunidad de estar en rojo al mismo tiempo .10. ¿Cuál es la probabilidad de que ni la luz está en rojo?

    Respuesta: .40, Método: Restar .1 desde .3 .4 y, y luego restar todos los 3 de 1.0 = .4

¿Por qué no la multiplicación de reglas de trabajo para el #2? En otras palabras, ¿por qué no puedo multiplicar .40 y .30 para obtener .12? Y luego además, si .12 es la probabilidad de que ambas sean rojas, al mismo tiempo, no debe (1-.12)=.88 ser la oportunidad que ni es?

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jldugger Puntos 7490

Vamos a dibujar imágenes en el que las regiones representan eventos (tales como "la primera luz es roja") y sus áreas son proporcionales a las probabilidades de los eventos. Teniendo cuidado para mostrar las áreas con precisión extiende el diagrama de Venn metáfora en un útil de manera cuantitativa.

Para el tráfico ligero problema, voy a dividir una unidad cuadrada (que representa el total de probabilidad) en cuatro partes. La izquierda-a la derecha de la división se reflejan las posibilidades de la primera luz (rojo, a la izquierda, no el rojo a la derecha) y la de inferior a superior, división de reflejar las posibilidades para el segundo semáforo (rojo en la parte inferior, no rojo en la parte superior).

Figures

En la figura de la izquierda, las divisiones que se han hecho en un 40-60 relación y un 30-70 relación, respectivamente. Donde el rectángulo rojo (de ancho 40%) y el rectángulo azul (de altura 30%) se cortan forman un púrpura rectángulo de área 30% * 40% = 0.3 * 0.4 = 12% de la superficie total. Eventos independientes siempre puede ser dibujado de esta manera separada la superposición de los rectángulos. (Cuando usted piensa acerca de lo que esto significa, la superposición de los rectángulos son una forma geométrica de multiplicar las cantidades, se convierte en claro que esta es la definición misma de la independencia.)

La figura de la derecha muestra la información real en el problema, lo que nos dice la púrpura rectángulo tiene un área de sólo 10%, y nos pide hallar el área no cubierta por cualquiera de rectángulo: la porción blanca de la parte superior derecha, que representa el evento "Luz 1 no es de color rojo y la luz 2 no es rojo." Esto indica la falta de independencia: ahora se necesita algo más que dos rectángulos para tallar hasta la plaza correctamente. (Hay más de una manera de hacer esto. Por ejemplo, yo podría haber dejado el rectángulo azul solo y ajustar las dos mitades del rectángulo rojo, haciendo que la parte inferior más delgada y--para mantener su área total en un 40%, la parte superior más gordo. De cualquier manera).

Solución

Comenzando con el 10% de púrpura rectángulo, aviso que el resto del rectángulo azul (a la derecha) tiene que incluir el restante 20% = 30% - 10% del tiempo de la segunda luz es de color rojo. Del mismo modo, el resto de la vertical del rectángulo rojo tiene que incluir el restante 30% = 40% - 10% del tiempo de la primera luz es de color rojo. Esto le da tres rectángulos de área conocida: 10%, 20% y 30%. Se suma a 60%. En consecuencia, debido a que la suma de todas las áreas debe ser del 100%, el área en blanco es 100% - 60% = 40%. Esto representa la probabilidad de ser encontrado.


Comentarios

  • El blanco de la región en la primera (izquierda) figura es la de un rectángulo con base de 60% = 100% - 40% y altura 70% = 100% - 30%, donde su superficie es de 0.6 * 0.7 = 42% (y no del 40%).

  • Esta área = probabilidad de método se extiende a más de dos criterios: a ¿Cuál es la probabilidad de que esta persona es una mujer? se utiliza para analizar un problema con tres criterios.

  • Cualquiera de los dos-por-dos tablas de contingencia puede (y debería) ser visualizado de esta manera, después de la traducción de su cuenta en frecuencias en relación con el total.

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auselen Puntos 121

En este tipo de problemas es importante que usted lea específicamente a que la información es dada a usted y cual es el problema. Así que vamos a empezar con la cesión 1.

La probabilidad de que Andrew está todavía vivo - vamos a llamar a ese $P(A)$ y la probabilidad de que Ellen aún está vivo es $P(B)$.
Lo que estamos buscando es el caso de que ambos todavía están vivos, por lo que ambos eventos ocurran simultáneamente, a la que llamamos $A \cap B$.
Como se señaló, dicen que estos eventos son independientes. Lo que significa:
Por definición, la probabilidad de este evento es
$P(A \cap B) = P(A) * P(B) $

Así que uno de su pregunta era, cómo se relaciona con el diagrama de Venn?
Así, la independencia no es fácilmente evidente en el venn diagramm. Un diagrama de Venn necesita mirar de cierta manera si no es la independencia, pero incluso si se ve de esa manera sólo saben que los eventos son independientes si el conjunto de problemas diga! Esto es un poco complicado, pero quédate conmigo.
Si quieres dibujar un diagrama de Venn para este primer ejercicio, se observa que: $$P(A \cap B) / P(A) = P(B) / 1$$ Que es el mismo que $$P(A \cap B) / P(A) = P(B) / P(\Omega)$$ En esencia, esto significa que la posibilidad de "golpear" $B$ si usted ya está en $A$ es la misma que la probabilidad de acertar $B$ en el primer lugar - o dicho de otra manera - no importa si usted golpea $A$ - la posibilidad de golpear $B$ es siempre la misma.
Si $P(A)$ fue del 0,5, entonces la probabilidad de a $A \cap B$ tendría que ser el 50% del tamaño de $A$. Sólo entonces pueden los eventos independientes. Intentar sacar de esto, es un buen ejercicio.

También son conscientes de que si el tamaño de $A \cap B$ es cero en el diagrama de Venn, a continuación, los eventos no pueden ser independientes? Piense acerca de por qué.


A partir de este punto tal vez usted quiere dibujar diagramas de Venn como usted siga a lo largo.

Bien hasta ahora tan bueno. Ahora vamos a ver qué acerca del problema de los dos?
Bueno en primer lugar, tenga en cuenta que estos eventos no son independientes. Usted está, de hecho, dada dada la probabilidad de que ambas luces son de color rojo, al mismo tiempo, y esta probabilidad no se ajusta a lo que usted sabe acerca de la independencia. Para ver la diferencia con el primer ejemplo, vamos a ver lo que puede suceder en esa intersección. Queremos saber cuando ambas luces son de color verde. ¿Cuál es el complemento de este evento? NO se trata de "dos luces son de color rojo". De hecho, los dos eventos complementarios son:

  1. Ambas luces son de color verde
  2. Al menos una luz roja

Es la opción 1 o la 2. La opción 1 es lo que estamos buscando. Si podemos calcular la probabilidad de la opción 2, entonces sabemos que la opción 1 es el complemento/enfrente de ella, a la derecha? Así que vamos a averiguar evento 2.

Bueno, ¿por qué hay otra probabilidad dado en la tarea? Bien pensar: Caso 2 puede ser descrito de manera diferente.

  • La primera luz puede ser de color rojo, que nos llame a esta $A$
  • La segunda luz puede ser de color rojo, vamos a llamar a esto $B$

Bueno por lo que este es, probablemente, donde están ahora. Las probabilidades de estos dos eventos, vamos a llamarlos $P(A)$$P(B)$: $.4$ $.3$ También sabemos que:

  • La primera y la segunda luz son de color rojo en el mismo esta - este es $A \cap B$ : $.1$

¿Cómo encaja esto juntos?
Bien $A$ $B$ no son suficientes para calcular cuando ambas luces son de color verde (caso 1), porque vamos a necesitar el segundo caso - que hemos denominado: "la luz es roja" y, a continuación, tomar su complemento (ya di cuenta de esto).

Ahora - ¿por qué no podemos multiplicar las probabilidades? Primero: porque no son independientes. La multiplicación de la regla no puede ser utilizado debido a que la proporción de $A \cap B$ a $A$ o $B$ no es como era en el primer ejemplo.
Segundo: Porque incluso si fueran independientes, entonces la multiplicación nos da el caso de $A \cap B$ - en el caso de que ambos ocurren al mismo tiempo. Pero queremos que el evento de que la luz es de color rojo.

Vamos a pensar acerca de cómo este evento también puede ser descrito. El nombre que está buscando es $A \cup B$.
¿Qué incluye? $A \cup B = $

-Luz $A$ puede ser de color rojo Y la luz de $B$ puede ser de color rojo. Vamos a llamar a esta $A \cap B$ (tenemos esto!)
-Luz $A$ puede ser de color rojo y la luz de $B$ pueden ser de color verde. Esto se llama $A \cap \neg B$
-Luz $A$ pueden ser de color verde y la luz $B$ puede ser de color rojo. Esto se llama $\neg A \cap B$

(el $\neg$ significa negación o complemento) Así que el problema es que tenemos $A$$B$$A \cap B$, pero no las probabilidades de la luz son el rojo, mientras que el otro es verde, $A \cap \neg B$ $\neg A \cap B$
Para hacer este corto, aquí es donde se aplica el aditivo de la regla.

Usted puede ver fácilmente por qué si nos fijamos en sus diagramas de Venn. La diferencia entre el $A$ $A \cap \neg B$ es lo que?
Bueno, es la parte de la intersección, $A \cap B$$A$.
Lo mismo va para $B$. Así, si añadimos $A$ $B$ en lugar de $(A \cap \neg B)$$(\neg A \cap B)$, hemos añadido dos cosas demasiado. Primero: la parte de la intersección que se encuentra en $A$, y la segunda: la parte de la intersección que se encuentra en $B$.
Vaya por delante y trazar esta en tus círculos.

Lo que queremos ver es: ¿Cuál es la diferencia entre $$A+B$$ and $$(A \cup B) = (A \cap B) + (A \cap \neg B) + (\neg A \cap B)$$ ?

Bueno, la diferencia es exactamente una vez a la intersección. Así que para obtener la probabilidad de que nuestro evento "Al menos una luz roja", todo lo que tenemos que hacer es añadir $P(A)$ $P(B)$ y restar la intersección $P(A \cap B)$ y tenemos $$P(A) + P(B) - P(A \cap B) = P(A \cup B)$$

Bien y esto es lo mismo que "Al menos una luz roja". Y ¿qué es lo contrario de esto? "Ambas luces son de color verde" - la solución al problema.

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