MATEMATIKA

Probabilitate baldintzatua eta konposatua

Zenbait fenomeno aleatorio konplexuak dira, esate baterako, bi dado baino gehiago aldi berean jaurtitzea, edo poltsa batetik bolak ateratzea, berriro poltsan sartu gabe. Horrelakoetan, probabilitateen kalkuluak dituen printzipioak bereziak dira, baina era berean erabat neurgarriak ere; bestalde, esperimentuei "aleatorio" esaten zaie, eta probabilitateei "konposatu" edo "baldintzatu".

Probabilitate baldintzatua

Lagin-espazio berean gertaera estokastikoak jarraian ditugunean, oro har, egoera bi eratakoa izan daiteke:

  • Ez dago inolako loturarik gertaeren artean, hots, gertaera batek ez du eraginik bestean.
  • Gertaera bakoitzaren emaitzak eragina du ondorengoan.

Gertaera batek A eragina badu B gertaeraren emaitzan, B-ren probabilitateari probabilitate baldintzatua esaten zaio; probabilitate horren adierazpena P (B / A) da, eta haren balioa honako hau:

A gertaera ez da ezinezkoa izango, bere balioa P (A) = 0 litzatekeelako.

Esperimentu konposatuak

Esperimentu aleatorio konposatua deitzen zaio zenbait esperimentu aleatorio bakunek osatutakoari. Oro har, esperimentu konposatu bati probabilitate konposatu bat dagokio, eta berau -biderkaduraren probabilitatea ere deitua- honela adierazten da: P (A Ç B) edo P (AB). Probabilitate baldintzatuaren definizioaren arabera, menpeko bi esperimentu sinplek osatutako probabilitate konposatuaren balioa honela kalkulatzen da:

Txanpon bat hiru aldiz gora jaurtitzea esperimentu konposatua da, eta gainekoa zuhaitz-diagrama.

Esperimentu konposatu bateko gertaerak askeak badira, honakoa betetzen da: P (A Ç B) = P (A) × P (B). Esperimentu konposatuak hiru esperimentu bakun baditu, aurreko formula hori aldatu egingo da:

A, B eta C menpekoak badira:P (A Ç B Ç C) = P (ABC) = P (A) × P (B/A) × P (C/A Ç B)A, B eta C askeak badira: P (A Ç B Ç C) = P (A) × P (B) × P (C)

Probabilitate osoa

Esperimentu bateko gertaera elementalak ez badagozkio lagin-espazio osoari, beraren azpimultzo bati baizik, probabilitateen kalkulua konplexuagoa da. Aurrekoaren ohiko adibide gisa, hiru poltsa desberdinetatik bolak ateratzen ditugu, hiru poltsetan bola-multzo ezberdinak utzirik. Zenbateko probabilitatea dago ateratako boletako bat kolore zehatz batekoa izateko?

Horrelakoetan, probabilitate osoaren teoremaz baliatzen gara. Horren arabera, E lagin-espazioa n gertaera bateraezinek osatuta dago (A1, A2, …, An ), beraz E = A1 È A2 ÈÈ An, izango da; orduan, gertaera bat (B) aztertzen badugu (A1, A2, …, An-ren probabilitate guztiak jakinik, eta Bren probabilitate baldintzatuak (p(B/Ai)i=1,2,...,n ere jakinik), ondokoa ondorioztatuko da:

Goiko zuhaitz-diagramak erakusten duen esperimentuan bola gorri bat (R) ateratzen da hiru poltsetako batetik: lehenengo poltsan 2 bola gorri eta 3 beltz daude; bigarrenean, 3 bola gorri eta 7 beltz, eta hirugarren poltsan 4 bola gorri eta 4 beltz daude.

Bayesen teorema

Jada gertatua den fenomeno baten probabilitateari a posteriori probabilitatea esaten zaio. Demagun, adibidez, bola bat hainbat poltsatako batetik ateratzeko esperimentuan badakigula bola gorri bat aterea dela: baina, zein poltsatatik atera dugu bola? Erantzuna a posteriori probabilitateen legeak emango digu.

E lagin-espazioa n gertaera bateraezinek osatuta dago (A1, A2, …, An ), beraz E = A1 È A2 ÈÈ An, izango da; orduan, gertaera bat (B) aztertzen badugu (B-ren probabilitatea jakinik -inoiz ere zero izango ez dena-, eta Ai bakoitzaren a posteriori probabilitatea ere jakinik - i = 1, 2, …, n izanik-), ondoko hau lortuko da Bayesen teoremaren bidez:

Pierre de Fermat

Pierre de Fermat matematikari frantziarra (1601- 1655). Teorema eta frogapen finak osatu zituen, eta eragin nabarmena izan zuen zientzia modernoen garapenean. Blaise Pascal eta Pierre-Simon de Laplace ere herrikideekin batera, probabilitateen kalkuluaren asmatzaileetako bat da.

 

Probabilitatearen adierazpena

Gehienetan, probabilitatearen zenbatekoa adierazteko 1 zenbakiaz baliatzen gara (adibidez, 0,6). Hala ere, egunerokoan ehunekoa erabili ohi dugu, eta ildo horretatik honelakoak esaten ditugu gaixotasun batez ari garenean: «horrek %80 du bere alde erabat sendatzeko».

 

Probabilitatea eta genetika

Probabilitateen legeek zerikusi handia izan zuten genetika biologiaren adartzat hartua izan zedin. 1865ean, Gregor Mendel lekaide austriarrak (1822-1884) ilarretako kotiledoien kolorea aztertu zuen, baita nola zabaltzen zen ezaugarri hori landare bakoitzetik bere ondorengoetara ere. Bere ikerketa-lanetan argi azaldu zen zoria faktore nagusia zela transmisio modu horretan; ikerketatako emaitzak aztertzean probabilitateen kalkuluaz baliatu zen.

 

Jacques Bernoulli

Jacques Bernoulli (1654- 1705). Matematikari bikainak izan zituen bere familian; bere anaia Jeanekin batera aurkikuntza garrantzitsuak izan zituen kalkulu diferentzialaren alorrean. Ars Conjectandi izeneko lanean, probabilitateen teoriaren oinarriak eta aukerak azaldu zituen.