Условная вероятность
Пересчитываем вероятность после получения информации и различаем условность и независимость.
Чему научимся
Понятие описывает выбор без возвращения, медицинские тесты и любую ситуацию, где новая информация меняет круг возможного. Оно также даёт точный критерий независимости.
Главная идея. Условная вероятность P(A | B) пересчитывает шанс A после того, как стало известно B. Пространство возможных исходов сужается до B, а общая часть A ∩ B рассматривается как доля внутри нового пространства.
План рассуждения и проверка понимания
- Назовите событие-вопрос A и уже известное условие B; порядок по разные стороны вертикальной черты имеет значение.
- Проверьте P(B) > 0 и найдите пересечение A ∩ B, то есть исходы, удовлетворяющие обоим условиям.
- Разделите P(A ∩ B) на P(B), тем самым нормируя общую часть внутри условия B.
- Сравните P(A | B) с P(A): их равенство при положительном P(B) означает, что информация B не изменила шанс A.
Частая ошибка. Переставить события и считать P(A | B) равной P(B | A), хотя разные условия задают разные знаменатели и новые пространства сравнения.
Как проверить себя. Подпишите знаменатель словами: P(A | B) делится на вероятность известного B; в группе 4/12 и 4/8 отвечают на два разных вопроса.
Наглядная модель: Условная вероятность
Пересчитываем вероятность после получения информации и различаем условность и независимость.
- Условная вероятность → условная вероятность
- Условная вероятность → условие
- Условная вероятность → пересечение
- Условная вероятность → независимость
- Условная вероятность → без возвращения
Проверка пониманияОбъясните тему своими словами
На примере группы, где 12 человек изучают английский, 8 немецкий и 4 оба языка, сравните две обратные условные вероятности.
В хорошем объяснении есть:
- Среди изучающих английский доля немецкого равна 4/12 = 1/3.
- Среди изучающих немецкий доля английского равна 4/8 = 1/2, поэтому условность несимметрична.
Информация меняет круг возможного
Бросили честный кубик и сообщили, что выпало чётное число. Теперь возможны только , , . Вероятность шестёрки при этом условии равна , хотя до сообщения она была .
Запись читают «вероятность события при условии ». Вертикальная черта не означает деление: она отделяет вопрос от уже известной информации. В конечной равновозможной модели мы оставляем исходы из и среди них считаем исходы из .
Общая формула
Сначала выделим — исходы, при которых происходят оба события. Деление пересчитывает их долю внутри условия . Требование обязательно. При нулевой вероятности условия эта элементарная формула не определяет условную вероятность.
Например, если и , то . Вероятность пересечения не может превышать вероятность условия; иначе исходные данные противоречивы.
Условность не симметрична
и обычно разные. В группе человек: изучают английский, — немецкий, — оба языка. При равномерном выборе человека вероятность немецкого среди изучающих английский . Вероятность английского среди изучающих немецкий .
События независимы, если . При это означает : информация о не меняет вероятность . Несовместимость и независимость не одно и то же: два несовместимых события положительной вероятности зависимы.
Три примера
- На честном кубике известно, что число больше трёх. Условие даёт , чётные среди них . Вероятность .
- В мешке красных и синих шара. Первый оказался красным и не возвращён. Для второго остаются красных из , условная вероятность красного . Вероятность двух красных подряд .
- У двух независимых бросков честной монеты вероятность орла во втором при решке в первом остаётся . Условие ничего не изменило благодаря допущению независимости.
При извлечении с возвращением состав мешка восстанавливается. При независимом равномерном новом выборе вероятность второго красного снова была бы .
Формула, смысл и ограничения
Главные формулы с расшифровкой
Формула словами: Условная вероятность A при известном событии B.
Формула словами: Вероятность двух событий вместе через вероятность условия и условную вероятность.
От формулы к наблюдению
Попробуйте самостоятельно
Измените параметры и сопоставьте расчёт с результатами случайного эксперимента.
От простого к сложному
Проверьте себя
Сначала запишите решение самостоятельно. Затем можно открыть намёк, сравнить каждый переход с пошаговым разбором и только после этого посмотреть ответ. Прогресс сохраняется в этом браузере.
Открываем задание…
Открываем задание…
Открываем задание…
Что пригодится
Изучить дальше
Источники и соглашения
Объяснения и задачи — авторские. Источники помогают проверить определения, условия и школьную привязку. Обозначения и параметризация указаны в статье.