Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 06. 08. 2011 18:13 — Editoval rughar (06. 08. 2011 18:48)

rughar
Příspěvky: 424
Škola: MFF UK
Pozice: Vědecký pracovník
Reputace:   27 
 

Hod nepřesnou mincí

Buďte zdrávi.

Velmi rád používám při objasnění náhodných jevů s malým počtem pozorování jeden příklad s křivou mincí. Koho zajímá princip té argumentace, může si počíst krátké diskuse "pod čarou". Pro ostatní tu mám úlohu, která se z toho příkladu nabízí.

Máme klasickou dvoustranou minci, strany rozlišené panna a orel. Víme o ní jednu informaci. Pokud bychom s s ní hodili, padne nám jedna ze stran s pravděpodobností 51 procent a druhá 49 procent. My ale nevíme, která pravděpodobnost přísluší které straně mince. Máme možnost si s ní jednou hodit. Po hodu padla panna. A nyní je má otázka: Jaká je pravděpodobnost, že při dalším hodu padne panna resp. orel?

--------------

pozn.: Následující diskuse částečně napovídá řešení



A zde uvádím mé řešení úlohy


1 + 1 = 1 + 1
... a nebo taky ne

Offline

 

#2 09. 08. 2011 20:53

check_drummer
Příspěvky: 4649
Reputace:   101 
 

Re: Hod nepřesnou mincí

Ahoj, nepochopil jsem zcela, proč je úloha ekvivalentní s tou, kterou uvádíš:

rughar napsal(a):

Mohl bys to prosím objasnit? Díky.

PS: Přemýšlel jsem, zda výsledek nezávisí na pravděpodobnosti, se kterou bude panna mít úspěšnost 51% a je možné, že ano. Tj. řekněme, že víme, že s x procentní pavděpodobností padne panna s pravděpodobností 51% (jinými slovy - jsou na výběr dvě mince - jedna, na které padne panna s pravděpodobností 51% a druhá, na které padne panna s pravděpodobností 49% - a to, zda bude vybrána pro hod první mince, je dáno právě pravděpodobností x) - pak by mohl výsledek záviset i na x, nebo ne? Např. budu-li vědět, že x se blíží k 100%, pak se dle mého hledaná pravděpodobnost bude blížit k 51%. Naopak, vím-li, že x je 0, pak je hledaná pravděpodobnost 49%.
Tj. nejsem si jist, zda zadání úlohy je úplné - případně, zda se tedy v tomto případě nějak "implicitně" nepočítá s tím, že x=1/2.

V podstatě jsem vycházel z intuitivní představy, že "každou pravděpodobnost lze nasimulovat/aproximovat vhodným počtem pokusů". Ale v tomto případě se mi to nějak nedaří. Možná není můj názor zcela správný, ale mohl by rozhýbat diskusi v tomto tématu. :-)


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#3 09. 08. 2011 23:05 — Editoval medvidek (09. 08. 2011 23:09)

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: Hod nepřesnou mincí

Pro jednoduchost určitá terminologie: Jedna "hra" pozůstává ze dvou hodů. Prvního "testovacího" a druhého "ostrého".

Pravděpodobnost výsledku "ostrého" hodu nezávisí na výsledku hodu "testovacího". Je dána jen vlastnostmi mince (pravděpodobnost výsledku celé "hry" je něco jiného).

Otázku jsem si přeložil takto:
Je strategicky výhodné při druhém "ostrém" hodu vsadit na stejnou stranu mince, která padla při prvním "testovacím" hodu?

Řešení:



EDIT:
Astrologům je těžké něco vysvětlovat, ale mohli bychom to brát jako hru (s malou pravděpodobností úspěchu).

Offline

 

#4 10. 08. 2011 20:39

check_drummer
Příspěvky: 4649
Reputace:   101 
 

Re: Hod nepřesnou mincí

medvidek napsal(a):

Otázku jsem si přeložil takto:
Je strategicky výhodné při druhém "ostrém" hodu vsadit na stejnou stranu mince, která padla při prvním "testovacím" hodu?

I z tohoto je zřejmé, že úloha není jasně zadána. Já jsem si ji přeložil tak, jak byla uvedena- tj. padne-li panna, jaká je pravděpodobnost, že opět padne panna? Tj. padne-li orel, pak "neřeším", protože nejsou splněny předpoklady úlohy (nepadla panna).

Explicitní formulace - jaká je pravděpodobnost, že při dvou hodech po sobě padne stejná strana mince, již samozřejmě smysl dává a zde již je lhostejné, zda má 51% úspěšnost panna či orel. Zadání samotné však takovou symetrii nenaznačovalo.

Rozdíl obou přístupů je zřejmý a lze jej demostrovat dvěma hrami:
První hra - padne-li při dvou hodech po sobě stejná strana mince, pak dám 100Kč soupeři, v opačném případě dá soupeř 100Kč mě. Tato hra je pro mě nevýhodná.
Druhá hra - padne-li v prvním hodu panna, pak pokud padne panna i v druhém hodu, dám soupeři 100Kč a nepadne-li v druhém hodu panna, dá soupeř 100Kč mě. Pokud v prvním hodu padne orel, nikdo nikomu nic nedává. Tato hra (resp. šance na výhru každého z hráčů) již závisí na tom, zda je pravděpodobnost padnutí panny 49% či 51% a takto jsem ji chápal já.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#5 11. 08. 2011 02:49 — Editoval medvidek (11. 08. 2011 02:55)

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: Hod nepřesnou mincí

↑ check_drummer:
Máš pravdu v tom, že můj příspěvek vyzněl trochu jinak, než přímá odpověď na Rugharovo zadání.

Podle mého názoru je zadání úlohy v pořádku. Co chybí k úplnosti? Kde je nejednoznačnost? Spíš si myslím, že bude chyba v těch dvou "různých" přístupech k řešení.

Je třeba si uvědomit, že zadání je symetrické vzhledem k fyzickým stranám mince (i když to tak nevypadá). Je tam sice věta "Po hodu padla panna.", ale slovo "panna" je nic neříkající. Kdyby tam bylo jakékoli jiné slovo, např. "koza" nebo "orel", byli bychom na tom úplně stejně. Proč? Nevíme, která strana je která. Slovo "panna" ("koza" nebo "orel") lze chápat jen jako substituci pro zdlouhavé slovní spojení "ta strana mince, která padla při prvním hodu".

Ve smyslu této významové substituce lze poslední větu zadání přepsat: "Jaká je pravděpodobnost, že při dalším hodu padne strana stejná resp. opačná?"
Následující úvahy by už měly být jasné.

Offline

 

#6 11. 08. 2011 18:38

check_drummer
Příspěvky: 4649
Reputace:   101 
 

Re: Hod nepřesnou mincí

medvidek napsal(a):

↑ check_drummer:
Ve smyslu této významové substituce lze poslední větu zadání přepsat: "Jaká je pravděpodobnost, že při dalším hodu padne strana stejná resp. opačná?"
Následující úvahy by už měly být jasné.

Ano, ale mohl by se najít filuta, který si vezme minci, na které s 51% šancí padne orel a hodí s ní před tebou (a ty víš jen, že 51% šanci má buď panna nebo orel) - pokud mu padne orel, tak třeba řekne "to je ale pěkný orel", že? Ovšem kdyby mu padla panna, tak by řekl: "jaká je šance, že padne opět panna?" A zde již je ta šance jen 49%. Takže kdyby takouvouto věc předvedl před 1000 lidmi (postupně nezávisle, aby se o tom ti druzí nedozvěděli), tak pokud by všichni uvažovali jako ty, tak by si mysleli (poté co v prvním hodu padla panna), že šance, že padne panna je větší než 50% a šli by tedy do nerozumné sázky.

Dle mého by zadání tedy mělo znít - hoď si mincí a ať padne co padne, jaká je šance, že při druhém hodu padne totéž (přesně jak říkáš)? Uznávám ale, že pak se řešení zjednoduší - je explicitně řečeno, co chceme spočítat - i když dle mého je toto zadání přesné a mělo by takové být už na počátku.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#7 11. 08. 2011 23:50 — Editoval medvidek (11. 08. 2011 23:54)

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: Hod nepřesnou mincí

↑ check_drummer:
S takovým filutou na mě! To se dělá?
:-)

Jsem přesvědčen, že vím jak to myslíš, stejně ale příklad s filutou mi nesedí. Onen filuta ví více, než je v zadání úlohy a podle momentální situace to využívá (zneužívá) k zůžení výběru možností. Pak samozřejmě nelze nic vypočítat. Ovšem pokud by nevěděl, která strana mince je která, může klidně povídat "to je ale pěkná koza"...

Nejspíš oba víme, o co jde. Mně ale nějak ten alternativní výklad nepříde jako logicky možný.
Možná názor některého z našich zkušených kolegů by vnesl do případu jiné světlo.

EDIT:
Poslední odstavec neměl vyznít tak, že mě toto téma už nebaví.

Offline

 

#8 12. 08. 2011 20:28

check_drummer
Příspěvky: 4649
Reputace:   101 
 

Re: Hod nepřesnou mincí

↑ medvidek:
Ano, filuta ví více, ale situace je naprosto shodná se zadáním úlohy - my nevíme o té pravděpodobnosti nic a my máme možnost si jednou hodit... Prostě ten filuta ti podá minci o které ti řekne vše co je v zadání úlohy.

Zamyslel jsem se nad úlohou v zadání a stanovil jsem si tyto předpoklady:

Je nutno stanovit, s jakou pravděpodobností padne panna s pravděpodobností 49%, označme ji p. Potom pravděpobnost, že padne v jednom hodu panna je p1:=p.0,49+(1-p).0,51 (vážíme pravděpodobnosti hodnotou p). Pravděpodobnost, že padne ve dvou hodech po sobě panna je
p2:=$p.0,49^2+(1-p).0,51^2$.
Pravděpodobnost, že padne v prvním hodu panna a ve druhém orel je
p3:= $p.0,49.0,51+(1-p).0,51.0,49=0,49.0,51$.

Nás ale zajímají "střední hodnoty" p1,p2,p3 (označím je p4,p5,p6), které můžeme zjistit integrací, pakliže považujeme všechny hodnoty p za stejně pravděpodobné (stejný výsledek dostaneme, uvažujeme-li pouze dvě možné hodnoty p - 0 a 1 se stejnou pravděpodobností.) - to je velmi důležitý předpoklad (klíčový).
Pak máme p4:=0.5
p5:=$\frac{0,49^2+0,51^2}{2}$. - což je více než kdyby mince byla spravedlivá - ale po zamyšlení to dává smysl.
p6:=$0,49.0,51$
Vzhledem k tomu, že jevy odpovídající p5 a p6 jsou (za předpokladu, že padla panna) úplné, pak hledaná pravděpodobnost q (padne panna za předpokladu, že padla panna) je rovna:
q=$\frac{p_5}{p_5+p_6}=\frac{0,49^2+0,51^2}{0,49^2+0,51^2+2.0,49.0,51}={0,49^2+0,51^2}$,
což je výsledek, který odvodili kolegové.

Podstatný je předpoklad, že to, že panna padne s pravděpodobností 51% je stejně prravděpodobné jako to, že panna padne s 49% pravděpodobností.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#9 13. 08. 2011 07:13 — Editoval medvidek (13. 08. 2011 07:17)

medvidek
Moderátor
Místo: Praha
Příspěvky: 860
Reputace:   53 
 

Re: Hod nepřesnou mincí

↑ check_drummer:
Výstižné, pěkně napsané.

Bohužel někdy není jednoznačné, co lze a co nelze implicitně předpokládat.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson