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熟悉而又陌生的概念--概率(二)

2024-01-18科學

(全文字數:1372字,閱讀完大約需要4分半)

哥哥姐姐弟弟妹妹們,大家好,我是王同學。

接上文。

03 | 貝葉斯定理

上篇文章我們說了一些比較簡單的概率問題,但是在現實生活中,我們很多時候處於資訊不完備的情況,此時如果要做決定,需要根據手頭已經掌握的部份資訊,借助條件概率推算。

貝葉斯定理可以用於計算某件事情發生的條件概率。具體來說貝葉斯公式非常簡單,事件a和b都發生,等同於事件a發生,且在事件a發生的條件下事件b也發生。用數學公式來表示就是,

P(AB)=P(A)·P(B|A)

將公式進行變形,得到

P(B|A)=P(AB)/ P(A)

這就是貝葉斯公式。

昨天我們做過的部份題目可以利用貝葉斯定理進行計算。比如說,一對夫妻有兩個孩子,其中有一個孩子是男孩兒,另一個孩子是女孩兒的概率有多大?

此時,我們假設,

事件A為其中一個孩子是男孩兒

事件B為另一個孩子是女孩兒

此時我們要求的就是在其中一個孩子是男孩兒的前提下,另一個孩子是女孩兒的概率,即P(B|A),

P(B|A)

=P(AB)/P(A)

=(1/2)/(1-1/4)

=1/3

這道題很簡單,我們可以將它升級一下,假設一對夫妻有兩個小孩兒,至少一個小孩兒是在星期二出生的男孩兒,求兩個小孩兒都是男孩兒的概率。

此時,我們假設

A(至少一個小孩兒是在星期二出生的男孩兒)

B(兩個小孩兒都是男孩兒)

那麽,

P(B|A)

=P(AB)/P(A)

=P(B)·P(A|B)/P(A)

=1/4*(1-(6/7)^2)/(1-(1-(1/2*1/7)^2)

=13/27

其中P(至少一個小孩兒是星期二出生的男孩兒)=1-P(兩個都不是周二出生的男孩)=1-(1-P(其中一個是周二男孩兒))^2

04 | 酒鬼問題

一個酒鬼非常喜歡喝酒,每天有90%的概率會去喝酒,如果喝酒只會去三個酒吧,而且去這三個酒吧的概率是相等的,如果不去喝酒的話,他就會待在家裏,概率是10%。

這一天警察隨機去了三個酒吧當中的兩家都沒有遇見這個酒鬼,請問在第三個酒吧遇見這個酒鬼的概率是多少?

這道題很簡單,有兩個酒吧已經被警察排除了,所以只會在最後一個酒吧或者家裏,在酒吧的概率就是30%/(30%+10%)=75%,相應的,在家的概率是25%。

這道題我們用貝葉斯公式如何計算?

先定義條件,

A1(酒鬼今天喝酒了)

A2(酒鬼今天沒喝酒)

B1(酒鬼被抓住了)

B2(酒鬼沒有被抓住)

我們目前想要求的是酒鬼沒有被抓的條件下,他在第三個酒吧的概率,概率是

P(A1|B2)

=P(A1)P(B2|A1)/P(A1)P(B2|A1)+P(A2)P(B2|A2)

=(90%*1/3)/(90%*1/3+0.1*1)

=75%

這個公式的第二行,分子部份我們可以理解為,去喝酒並且沒被抓住的概率,分母部份我們可以理解為,去喝酒沒有被抓住的概率加上沒去喝酒且沒有被抓住的概率。這和我們一開始使用的第一種方法異曲同工。

再次說明一下,數學相關的內容,看文章比較難,在各個影片平台上都有很多關於貝葉斯定理的影片講解,那些up主講解都非常好,這篇文章不過是王同學自己學習之後的一篇總結,沒必要盯著王同學的文章看,容易看的一頭霧水。建議看影片,有聲音有圖片,講解更加容易懂,王同學推薦李永樂老師和袁嵐峰老師的影片。

看世界,見自己,全情投入

王同學

2024.1.17