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熟悉而又陌生的概念--概率(二)

2024-01-18科学

(全文字数:1372字,阅读完大约需要4分半)

哥哥姐姐弟弟妹妹们,大家好,我是王同学。

接上文。

03 | 贝叶斯定理

上篇文章我们说了一些比较简单的概率问题,但是在现实生活中,我们很多时候处于信息不完备的情况,此时如果要做决定,需要根据手头已经掌握的部分信息,借助条件概率推算。

贝叶斯定理可以用于计算某件事情发生的条件概率。具体来说贝叶斯公式非常简单,事件a和b都发生,等同于事件a发生,且在事件a发生的条件下事件b也发生。用数学公式来表示就是,

P(AB)=P(A)·P(B|A)

将公式进行变形,得到

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

这就是贝叶斯公式。

昨天我们做过的部分题目可以利用贝叶斯定理进行计算。比如说,一对夫妻有两个孩子,其中有一个孩子是男孩儿,另一个孩子是女孩儿的概率有多大?

此时,我们假设,

事件A为其中一个孩子是男孩儿

事件B为另一个孩子是女孩儿

此时我们要求的就是在其中一个孩子是男孩儿的前提下,另一个孩子是女孩儿的概率,即P(B|A),

P(B|A)

=P(AB)/P(A)

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

=1/3

这道题很简单,我们可以将它升级一下,假设一对夫妻有两个小孩儿,至少一个小孩儿是在星期二出生的男孩儿,求两个小孩儿都是男孩儿的概率。

此时,我们假设

A(至少一个小孩儿是在星期二出生的男孩儿)

B(两个小孩儿都是男孩儿)

那么,

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(至少一个小孩儿是星期二出生的男孩儿)=1-P(两个都不是周二出生的男孩)=1-(1-P(其中一个是周二男孩儿))^2

04 | 酒鬼问题

一个酒鬼非常喜欢喝酒,每天有90%的概率会去喝酒,如果喝酒只会去三个酒吧,而且去这三个酒吧的概率是相等的,如果不去喝酒的话,他就会待在家里,概率是10%。

这一天警察随机去了三个酒吧当中的两家都没有遇见这个酒鬼,请问在第三个酒吧遇见这个酒鬼的概率是多少?

这道题很简单,有两个酒吧已经被警察排除了,所以只会在最后一个酒吧或者家里,在酒吧的概率就是30%/(30%+10%)=75%,相应的,在家的概率是25%。

这道题我们用贝叶斯公式如何计算?

先定义条件,

A1(酒鬼今天喝酒了)

A2(酒鬼今天没喝酒)

B1(酒鬼被抓住了)

B2(酒鬼没有被抓住)

我们目前想要求的是酒鬼没有被抓的条件下,他在第三个酒吧的概率,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%

这个公式的第二行,分子部分我们可以理解为,去喝酒并且没被抓住的概率,分母部分我们可以理解为,去喝酒没有被抓住的概率加上没去喝酒且没有被抓住的概率。这和我们一开始使用的第一种方法异曲同工。

再次说明一下,数学相关的内容,看文章比较难,在各个视频平台上都有很多关于贝叶斯定理的视频讲解,那些up主讲解都非常好,这篇文章不过是王同学自己学习之后的一篇总结,没必要盯着王同学的文章看,容易看的一头雾水。建议看视频,有声音有图片,讲解更加容易懂,王同学推荐李永乐老师和袁岚峰老师的视频。

看世界,见自己,全情投入

王同学

2024.1.17