اسأل الساحر #120
يوضح الجدول التالي احتمالية الحصول على من 0 إلى 4 آسات في يد عشوائية تمامًا.
احتمالات الآس - يد عشوائية
| الآسات | صيغة | التركيبات | احتمال |
|---|---|---|---|
| 0 | مجموعة(48,5) | 1712304 | 0.658842 |
| 1 | الجمع(4,1)×الجمع(48,4) | 778320 | 0.299474 |
| 2 | الجمع(4,2)×الجمع(48,3) | 103776 | 0.03993 |
| 3 | الجمع(4,3)×الجمع(48,2) | 4512 | 0.001736 |
| 4 | الجمع(4,4)×الجمع(48,1) | 48 | 0.000018 |
| المجموع | 2598960 | 1 |
إذا جمعنا بين ١ و٤ آسات، نجد أن احتمال ظهور آس واحد على الأقل هو ٠٫٣٤١١٥٨. واحتمال ظهور آسين أو أكثر هو ٠٫٠٤١٦٨٤.
يمكن إعادة صياغة احتمال وجود آص واحد على الأقل، بشرط وجود واحد على الأقل، وفقًا لنظرية بايز على النحو التالي: الاحتمال (آصان آخران مع وجود آص واحد على الأقل) = الاحتمال (آصان أو أكثر) / الاحتمال (آص واحد على الأقل) = 0.041684 / 0.341158 = 0.122185.
بالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون نظرية بايز، فهي تنص على أن احتمال A مع إعطاء B يساوي احتمال A و B مقسومًا على احتمال B، أو Pr(A مع إعطاء B) = Pr(A و B)/Pr(B).
يوضح الجدول التالي التركيبات والاحتمالات لكل عدد من الآسات الأخرى بشرط إزالة الآس البستوني من المجموعة.
احتمالات الآس - اليد التي تم إزالة الآس منها
| الآسات | صيغة | التركيبات | احتمال |
|---|---|---|---|
| 0 | الجمع (3،0) × الجمع (48،4) | 194580 | 0.778631 |
| 1 | الجمع (3،1) × الجمع (48،3) | 51888 | 0.207635 |
| 2 | الجمع (3،2) × الجمع (48،2) | 3384 | 0.013541 |
| 3 | الجمع (3،3) × الجمع (48،1) | 48 | 0.000192 |
| المجموع | 249900 | 1 |
يُظهر هذا أن احتمالية الحصول على آص واحد على الأقل هي 0.221369.
للتسلية، دعونا نحل نفس السؤال باستخدام نظرية بايز. افترض أنه يتم توزيع أوراق عشوائية حتى يتم العثور على واحدة تحتوي على الآس البستوني. يمكن إعادة كتابة احتمال وجود آس إضافي واحد على الأقل، بشرط أن تحتوي اليد على الآس البستوني، على النحو التالي: الاحتمال (اثنين من الآس على الأقل بشرط وجود الآس البستوني في اليد). وفقًا لنظرية بايز، فإن هذا يساوي الاحتمال (اليد تحتوي على الآس البستوني وآس واحد على الأقل) / Pr (اليد تحتوي على الآس البستوني). يمكننا تقسيم البسط إلى الاحتمال (آسان بما في ذلك الآس البستوني) + الاحتمال (3 آسات بما في ذلك الآس البستوني) + الاحتمال (4 آسات). باستخدام الجدول الأول، يساوي هذا 0.039930 × (2/4) + 0.001736 × (3/4) + 0.000018 = 0.021285. احتمال ظهور الآس البستوني هو ٥/٥٢ = ٠٫٠٩٦١٥٤. لذا، فإن احتمال ظهور آسين على الأقل مع وجود الآس البستوني هو ٠٫٠٢١٢٨٥/٠٫٠٩٦١٥٤ = ٠٫٢٢١٣٦٩.
لذا فإن احتمال الحصول على اثنين أو أكثر من الآسات في حالة وجود آس واحد على الأقل هو 12.22%، وفي حالة وجود آس البستوني هو 22.14%.
لنفترض أنك ذهبت إلى جيفّي لوب، وقدّموا عرضين بنفس السعر. العرض (أ) يفحصون أربعة قطع ويستبدلون أول قطعة معيبة فقط. أما العرض (ب) فيفحصون مشكلة واحدة فقط ويصلحونها إن وُجدت. ألا تفضل اختيار العرض (أ)؟ وصلت سيارتك بنفس عدد القطع التالفة المتوقعة، لكن احتمالية وجود مشكلة أكبر في العرض (أ)، وبالتالي ستغادر مع عدد أقل من القطع المعيبة المتوقعة بموجب هذه الخطة. وبالمثل، فإن اختبار أي ورقة آص من المرجح أن يُظهر الورقة الآص الوحيدة، بينما اختبار ورقة آص البستوني لا يفحص الأوراق الثلاثة الأخرى، مما يزيد من احتمالية كونها أوراق آص.
الفوز المتوقع = 2391/2 = 1195.5
الانتصارات الفعلية فوق التوقعات = 107.5
الانحراف المعياري = الجذر التربيعي (2391 * (1/2) * (1/2)) = 24.45
الانحرافات المعيارية عن التوقعات = (107.5 + 0.5) / 24.45 = 4.4174
احتمال وجود انحراف معياري قدره 4.4174 أو أكثر = normsdist(-4.4174) = 0.000005 = 1 في 200000