4сем / ПП_4_сем_pdf / ПП _05 _Формула полн вер Байеса
.pdfПП 5. ФОРМУЛА ПОЛНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ФОРМУЛА БАЙЕСА
ОСНОВНЫЕОПРЕДЕЛЕНИЯИФОРМУЛЫ
1. Формула полной вероятности
Пусть проведен опыт, об условиях которого можно сделать n взаимоисключающих предположений (гипотез) H1 ,H2 ,...,Hn , образующих
полную группу событий:
H1 + H2 +... + Hn =Ω, Hi H j = (i ≠ j).
Каждая гипотеза представляет собой некоторое событие. Вероятности реализации гипотез известны: Р(H1), Р(H2),…,Р(Hn).
Результат опыта – событие А может появиться только вместе с одной из гипотез. Условные вероятности события А при каждой из
гипотез заданы: P(A/H1), P(A/H2),…,P(A/Hn).
Вероятность события А:
P (A)= ∑n P (Hi ) P (A Hi ).
i
Таким образом, вероятность события А в опыте с гипотетическими условиями равна сумме произведений вероятности каждой гипотезы на условную вероятность наступления события при выполнении этой гипотезы.
2. Формула Байеса (теорема гипотез)
Формула Байеса позволяет переоценить вероятности гипотез на основании результатов опыта. До опыта об его условиях сделан ряд предположений (гипотез) H1,H2,…,Hn, (гипотезы образуют полную группу:
∑n |
Hi =Ω, Hi H j = ,i ≠ j ), |
и известны |
«априорные» |
|
(доопытные, от |
|||
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
латинского «a priori») вероятности: P(H1), P(H2 ),..., P(Hn ) , ∑n |
P(Hi ) =1. |
|||||||
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
После опыта произошло событие А. «Апостериорные» (послеопытные, |
|||||||
от |
латинского «a posteriori») |
вероятности |
гипотез: P (H1 |
|
A), P (H2 |
|
A),…, |
|
|
|
P (Hn |
|
A) равны: |
P (Hi )P (A |
|
Hi ) |
|
||||
|
|
|
||||||||
|
|
P (Hi |
|
A)= |
|
, i =1,2...,n . |
||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
n |
|||||||
|
|
|
|
|
∑P (Hi )P (A |
|
Hi ) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
i=1
Спомощью этой формулы возможен пересчет вероятностей гипотез после того, как в результате опыта появилось событие A.
ПП 5.1. Формула полной вероятности
№ п/п |
Задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ |
||
|
В тире имеется 5 ружей, вероятность попадания |
|
||||||||||||||||||
|
из которых равны соответственно 0,5; 0,6; 0,7; |
|
||||||||||||||||||
|
0,8 и 0,9. Определите вероятность попадания |
|
||||||||||||||||||
|
при одном выстреле, если стреляющий берет |
|
||||||||||||||||||
|
одно из ружей наудачу. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
РЕШЕНИЕ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ПП 5.№1. |
Гипотезы: |
{взято k -ое ружье}; P (Hk )= 1 . |
0,7 |
|||||||||||||||||
|
Hk (k =1, 2,3, 4,5) |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
||
|
Событие A {попадание при одном выстреле из |
|
||||||||||||||||||
|
наудачу взятого ружья}. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
По формуле полной вероятности |
|
||||||||||||||||||
|
P (A)= 1 |
(0,5+0,6+0,7+0,8+0,9)= 0,7 . |
|
|||||||||||||||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Имеются две партии изделий по 12 и 10 штук, |
|
||||||||||||||||||
|
причем в каждой партии одно изделие |
|
||||||||||||||||||
|
бракованное. Изделие, взятое наудачу из первой |
|
||||||||||||||||||
|
партии, переложено во вторую, после чего |
|
||||||||||||||||||
|
выбирается наудачу изделие из второй партии. |
|
||||||||||||||||||
|
Найдите вероятность того, что это изделие |
|
||||||||||||||||||
|
бракованное. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
РЕШЕНИЕ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Рассмотрим гипотезы, что переложенное |
|
||||||||||||||||||
ПП 5.№2. |
изделие H1 {годное}; H2 {бракованное}. |
0,098 |
||||||||||||||||||
P (H1 )= 11 ; P (H2 )= |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Событие A {изделие, взятое из второй партии, |
|
||||||||||||||||||
|
оказалось бракованным}. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
P (A / H1 )= |
1 |
; P (A / H2 ) |
= |
2 |
. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
||||||
|
По формуле полной вероятности |
|
||||||||||||||||||
|
P (A)= P (H1 )P (A / H1 )+ P (H2 )P (A / H2 )= |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
= 11 |
|
1 |
+ |
|
1 |
|
|
2 |
= |
|
13 |
= 0,098 |
|
||||
|
|
|
|
12 |
|
132 |
|
|||||||||||||
|
12 |
11 |
|
|
11 |
|
|
|
||||||||||||
|
Пятнадцать экзаменационных билетов содержат |
|
||||||||||||||||||
|
по 2 вопроса. Студент может ответить только на |
|
||||||||||||||||||
|
25 вопросов. Найдите вероятность того, что |
|
||||||||||||||||||
ПП 5.№3. |
экзамен будет сдан, если для этого достаточно |
0,936 |
||||||||||||||||||
|
ответить на два вопроса из одного билета или на |
|
||||||||||||||||||
|
один вопрос из первого билета и на указанный |
|
||||||||||||||||||
|
дополнительный вопрос из другого билета. |
|
РЕШЕНИЕ: Гипотезы:
H1 {студент знает ответ на все вопросы билета}; H2 {студент знает ответ только на один вопрос билета};
H3 {студент не знает ответов на вопросы
билета}.
Всего в билетах 30 вопросов, 25 из которых студент знает, а 5 - не знает.
|
P(H )= |
C252 |
= |
60 |
|
, P(H |
) |
= |
C251 C51 |
= |
25 |
, |
P(H |
)= |
C52 |
= |
2 |
. |
|||||||||||||||||
|
|
1 |
|
C2 |
|
87 |
|
2 |
|
|
|
|
C2 |
87 |
|
|
3 |
|
C2 |
|
87 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
||||||
|
Событие А – {экзамен сдан}; условные |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
вероятности: |
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
P (A |
|
H1 )=1 , P (A |
|
H2 )= |
|
, P |
(A |
|
H3 )=0 . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
28 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Тогда по формуле полной вероятности |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
P (A)= ∑3 |
P (Hk |
)P (A / Hk )= |
60 |
1+ |
25 |
|
24 |
= |
190 |
= 0,936 . |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
28 |
203 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
k =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
87 |
87 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
На |
|
|
|
|
|
|
рисунке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
изображена схема |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
дорог. |
|
Туристы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
вышли из пункта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
A, |
|
|
|
выбирая |
|
|
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
развилках |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
наудачу |
|
один из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
возможных путей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Какова |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
вероятность, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
они попадут в пункт B? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
РЕШЕНИЕ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ПП 5.№4. |
Гипотезы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,558 |
||||||||||
|
H1 |
{туристы выбрали путь C}; |
|
|
|
|
|
|
|
|
H2 {туристы выбрали путь D};
H3 {туристы выбрали путь E};
H4 {туристы выбрали путь F}.
Вероятность каждой из этих гипотез P (Hk )= 14 .
Вероятности попасть в пункт B при каждой из этих гипотез равны соответственно
P (A / H1 )= |
1 ; P (A / H2 )= |
1 ; |
P (A / H3 )=1; |
P (A / H4 )= |
|||||||
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда по формуле полной вероятности |
|
|
|||||||||
4 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
2 |
|
67 |
= 0,558 . |
|
P (A)= ∑P (Hk )P (A / Hk )== |
|
+1+ |
|||||||||
|
|
+ |
|
|
= |
|
|||||
3 |
2 |
5 |
120 |
||||||||
k =1 |
|
4 |
|
|
|
|
В первой урне 10 шаров, 8 из них - белые; во |
|||||||||||||
второй урне 20 шаров, из них 4 - белые. Из |
|||||||||||||
каждой урны наудачу извлекли по одному шару, |
|||||||||||||
а затем из этих двух шаров наудачу извлекли |
|||||||||||||
один шар. Найдите вероятность того, что этот |
|||||||||||||
шар белый. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
РЕШЕНИЕ: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Рассмотрим гипотезы: |
|
||||||||||||
ПП 5.№5. H1 |
{выбран шар из первой урны}; |
0,5 |
|||||||||||
H2 |
{выбран шар из второй урны}. |
|
|||||||||||
P (H1 )= 1 |
|
; P |
(H2 ) |
= |
1 . |
|
|
|
|||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
Обозначим |
через |
A событие {шар |
белый}. |
||||||||||
P (A / H1 )= |
8 |
; P ( |
A / H2 )= |
4 |
. |
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
10 |
|
|
|
|
20 |
|
|
||||
P ( |
A)= 1 |
|
8 |
+ |
1 |
4 |
= 0,5. |
|
|
|
|||
10 |
20 |
|
|
|
|||||||||
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
45% компьютеров, имеющихся в магазине, изготовлены на первом заводе, 15% - на втором, остальные – на третьем. Вероятности того, что компьютеры, изготовленные на этих заводах, не потребуют ремонта в течение гарантийного срока, равны 0,96; 0,84; 0,90 соответственно. Найдите вероятность того, что купленный наудачу компьютер выдержит гарантийный срок работы.
РЕШЕНИЕ:
Событие А {компьютер выдержит гарантийный срок работы}, а гипотезы H1 {компьютер
ПП 5.№6. |
изготовлен на первом заводе}, H2 |
{компьютер |
0,918 |
||||||||||
|
изготовлен на втором заводе}, H3 {компьютер |
|
|||||||||||
|
изготовлен на третьем заводе}. |
|
|
|
|||||||||
|
События H1, H2 , H3 образуют полную |
|
|||||||||||
|
группу |
несовместных |
событий, |
при |
этом: |
|
|||||||
|
P(H1 ) = 0, 45; P(H2 ) = 0,15; P(H3 ) = 0, 40 , |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
∑P(Hi ) = 0, 45 + |
0,15 +0, 40 =1 . |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|||||
|
По условию |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
P(A |
|
H1) = 0,96; P( A |
|
H2 ) = 0,84; P(A |
|
H3 ) = 0,90 . |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
P( A) = P(H1 ) P( A / H1 ) + P(H2 ) P( A / H2 ) + P(H3 ) P( A / H3 ) = |
|
|||||||||||
|
=0, 45 0,96 +0,15 0,84 +0, 40 0,90 = 0,918 . |
|
|||||||||||
ПП 5.№7. |
Из полного набора костей домино (28) |
наугад |
0,3(8) |
||||||||||
берутся две кости. Найти вероятность того, что |
|||||||||||||
|
вторую кость можно приставить к первой. РЕШЕНИЕ:
Из 28 костей домино 7 дублей. Гипотезы H1 {первая кость дубль}, H2 - {первая кость - не дубль}.
P (A)= P (H1 )P (A / H1 )+ P (H2 )P (A / H2 )=
=287 276 + 2821 1227 =187 = 0,3(8)
Вальбоме 10 чистых и 8 гашеных марок. Из них наудачу извлекаются 3 марки (среди них могут быть и чистые и гашеные), подвергаются специальному гашению и возвращаются в альбом. После этого вновь наудачу вынимаются три марки. Определите вероятность того, что все они - чистые.
РЕШЕНИЕ:
Событие А {все вынутые во второй раз марки - чистые}, а гипотезы H1 {среди вынутых в
первый раз марок все три гашеные}, H2 {среди
вынутых в первый раз марок две гашеные, одна - чистая}, H3 {среди вынутых в первый раз марок
ПП 5.№8. |
одна гашеная, две - чистые}, |
|
H4 |
|
|
{среди вынутых |
0,082 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
в первый раз марок все три чистые}. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
P (H |
|
)= |
C0 |
C3 |
|
= |
|
|
|
7 |
, P (H |
|
)= |
|
|
C1 |
C2 |
|
= |
35 |
, |
|
|
|||||||||||||||||
|
1 |
|
10 |
8 |
|
|
|
|
|
2 |
|
10 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
C3 |
|
102 |
|
|
|
|
|
|
|
|
102 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
P (H |
|
)= |
C2 |
C1 |
|
= |
|
|
45 |
, P (H |
|
)= |
|
|
C3 |
C0 |
|
= |
15 |
. |
|
|
||||||||||||||||||
|
3 |
|
10 |
8 |
|
|
|
|
|
4 |
|
10 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
C3 |
|
102 |
|
|
|
|
|
|
|
102 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
После гашения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
P (A| H |
|
|
)= |
|
C0 |
|
C |
3 |
= |
5 |
|
|
, P (A| H |
|
)= |
|
|
C |
0 |
C3 |
= |
7 |
, |
|
|
|
||||||||||||||
|
1 |
|
8 |
|
10 |
|
|
|
|
2 |
|
9 |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
34 |
|
|
|
|
|
|
68 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
C3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P (A| H |
|
|
)= |
|
|
C0 |
|
C3 |
7 |
|
|
, |
P (A| H |
|
)= |
|
C0 C3 |
|
|
35 |
. |
|
||||||||||||||||||
|
3 |
|
10 |
|
8 |
= |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
11 |
|
|
|
7 |
|
= |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
C3 |
|
102 |
|
|
C3 |
|
|
|
816 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
P (A)= |
7 120 +35 84 +45 56 +15 35 |
|
= |
|
6825 |
|
|
≈0,082 . |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
102 816 |
|
|
|
|
|
83232 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
В ящике находятся 15 теннисных мячей, из |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
которых 9 новых. Для первой игры наугад |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ПП 5.№9. |
берутся |
|
3 |
|
|
мяча, |
|
|
которые |
|
|
|
|
|
|
после |
|
игры |
|
||||||||||||||||||||||
возвращаются в ящик. Для второй игры также |
0,117 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
наугад берутся три мяча. Найдите вероятность |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
того, что все мячи, взятые для второй игры – |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
новые. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РЕШЕНИЕ:
Событие A {все мячи, взятые для второй игры – новые}, гипотезы:
H1 {среди взятых для первой игры мячей нет
новых},
H2 {среди взятых для первой игры мячей один -
новый},
H3 {среди взятых для первой игры мячей два
новых},
H4 {все взятые для первой игры мячи - новые}. Вероятности гипотез:
|
|
|
|
P (H |
|
|
)= |
|
|
|
C3 |
|
84 |
|
|
|
, P (H |
|
)= |
|
C2 |
|
|
C1 |
|
= |
216 |
|
, |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
9 |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
C |
3 |
|
|
|
455 |
|
|
|
|
|
|
C3 |
|
|
|
|
|
455 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
P (H |
|
|
)= |
|
|
|
C1 |
|
C |
|
2 |
|
= |
135 |
|
|
, P (H |
|
|
|
)= |
|
|
C3 |
|
|
= |
|
|
|
20 |
|
. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
9 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
455 |
|
|
C3 |
|
455 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Условные вероятности события A : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
P (A| H |
|
)= |
|
|
C3 |
|
|
|
= |
|
12 |
, P (A| H |
|
|
|
) |
= |
C |
3 |
|
|
= |
|
|
8 |
|
, |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
C3 |
|
|
|
|
|
65 |
|
|
|
C |
|
|
|
65 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
P (A| H |
|
)= |
|
|
C3 |
|
= |
|
1 |
|
|
, |
|
|
|
|
P |
(A| H |
|
) |
|
= |
|
|
C3 |
|
= |
|
4 |
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
C3 |
|
13 |
|
|
|
|
|
C3 |
|
|
|
91 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
P(A) |
= |
84 |
|
|
|
|
84 |
|
+ |
|
216 |
|
|
|
56 |
|
|
+ |
135 |
|
|
35 |
|
|
|
+ |
|
|
20 |
|
|
|
|
|
20 |
|
≈0,117 . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
455 |
455 |
|
455 |
455 |
455 |
|
|
455 |
|
|
455 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
455 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В первой урне 20 белых шаров и 1 черный, во |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
второй – 50 белых и 6 черных шаров. Из первой |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
урны во вторую переложили 11 шаров, затем из |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
второй урны извлечен один шар. Найдите |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
вероятность того, что этот шар - белый. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
РЕШЕНИЕ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Событие А - |
|
|
|
|
|
{шар, вынутый из второй урны |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
после перекладывания, белый}. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рассмотрим две гипотезы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
H1 {все переложенные шары белые}, H2 |
|
{среди |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ПП 5.№10. переложенных шаров есть черный}. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,903 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вероятности гипотез |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
P (H |
)= |
C11 C0 |
|
|
= |
|
10 |
|
, P (H |
|
|
)= |
C10 |
|
C1 |
|
|
= |
10 |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
20 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
C2111 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C2111 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Условные вероятности события A : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
P (A |
|
H1 )= |
|
50 +11 |
= |
61 |
|
, P |
(A |
|
H2 )= |
|
50 +10 |
= |
|
60 |
. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
56 +11 |
|
|
|
|
56 +11 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
67 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
P (A)= P (H1 )P (A / H1 )+ P (H2 )P (A / H2 )= |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= |
10 |
|
|
61 |
|
+ |
|
11 |
|
|
60 |
|
= |
1270 |
|
≈ 0,903. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
21 |
67 |
|
|
|
67 |
|
1407 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПП 5.2. Формула Байеса
|
5% мужчин и 0,25% женщин ─ дальтоники. |
|
||||||||||||||
|
Наугад выбранное лицо оказалось дальтоником. |
|
||||||||||||||
|
Считая, что мужчин и женщин одинаковое |
|
||||||||||||||
|
количество, найти вероятность того, что этот |
|
||||||||||||||
|
человек: а) мужчина; б) женщина. |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
РЕШЕНИЕ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Произошло |
событие |
А |
{выбранный |
|
||||||||||
|
человек оказался дальтоником}. Тогда в |
|
||||||||||||||
|
качестве |
|
гипотез |
примем |
|
|
|
события |
|
|||||||
|
H1 {выбранный человек |
– |
мужчина} |
и H2 |
|
|||||||||||
ПП 5.№11. |
{выбранный человек – женщина}. Гипотезы H1 |
0,952 ; |
||||||||||||||
и H2 образуют полную группу событий и |
0,048 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
P(H1 ) = P(H |
2 ) = 0,5 ; |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
P( A | H1 ) = 0,05 и P (A | H2 )= 0, 25 . |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
P( A) = 0,5 0,5 +0,5 0,0025 = 0,02625 . |
|
|||||||||||||
|
а) |
P(H1 | A) = |
P(H1 ) P(A | H1 )) |
|
= |
0,5 0,05 |
= |
20 |
= 0,952 , |
|
||||||
|
|
|
|
0,02625 |
21 |
|
||||||||||
|
б) |
|
|
|
P(A) |
|
|
|
|
|||||||
|
|
P(H2 ) P( A | H2 ) |
|
0,5 0,0025 |
|
|
1 |
|
|
|
||||||
|
P(H2 | A) = |
= |
|
= |
= 0,048 . |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
P(A) |
0,02625 |
|
|
21 |
|
|
|||||
|
Заметим, что сумма условных вероятностей |
|
||||||||||||||
|
гипотез |
P(H1 | A) + P(H2 | A) =1 . |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
В группе из 10 студентов, пришедших на |
|
||||||||||||||
|
экзамен, 3 подготовились отлично, 4 – хорошо, 2 |
|
||||||||||||||
|
– удовлетворительно и 1 – плохо. В |
|
||||||||||||||
|
экзаменационных билетах 20 вопросов. Отлично |
|
||||||||||||||
|
подготовленный студент может ответить на 20 |
|
||||||||||||||
|
вопросов, хорошо подготовленный – на 16, |
|
||||||||||||||
|
удовлетворительно – на 10, плохо – на 5. |
|
||||||||||||||
|
Вызванный наугад студент ответил на три |
|
||||||||||||||
|
произвольно |
заданных |
|
вопроса. |
|
|
Найдите |
0,58; |
||||||||
ПП 5.№12. |
вероятность того, что этот студент подготовлен |
|||||||||||||||
|
а) отлично, б) плохо. |
|
|
|
|
|
|
|
0,002 |
|||||||
|
РЕШЕНИЕ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Рассмотрим гипотезы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
H1 {студент подготовлен отлично}; |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
H2 |
{студент подготовлен хорошо}; |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
H3 |
{студент подготовлен удовлетворительно}; |
|
|||||||||||||
|
H4 |
{студент подготовлен плохо}. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Событие А {студент ответил на три заданных |
|
||||||||||||||
|
вопроса}. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P (H1 ) |
= 0,3; |
|
|
P (A / H1 )= |
20 |
|
19 18 |
=1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
19 |
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
P (H2 ) |
= 0.4; |
|
|
P (A / H2 )= |
16 |
|
|
15 |
|
|
14 |
≈ 0, 491; |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
19 |
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
P (H3 ) |
= 0, 2; |
|
P (A / H3 )= |
10 |
|
|
|
9 |
|
|
|
|
8 |
|
≈ 0,105; |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
20 |
19 |
|
18 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
P (H4 ) |
= 0,1; |
|
|
P (A / H4 )= |
|
5 |
|
|
|
|
4 |
|
3 |
|
≈ 0,009 . |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
20 |
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
После опыта: |
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
0,3 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
а) P (H1 |
/ A) |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
≈ 0,58 . |
|
|||||||||
|
|
0,3 1+0, 4 0, 491+0, 2 0,105 + |
0,1 0,009 |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
б) P (H4 |
/ A) |
= |
|
|
|
|
0,1 0,009 |
|
|
|
|
|
|
≈0,002 . |
|
||||||||||||||
|
|
0,3 1+0,4 0,491+0,2 |
0,105 +0,1 0,009 |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
Три сестры Алиса, Бетти и Шарлота |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
поочередно моют посуду. Вероятность разбить |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
тарелку для Алисы - 0.04, для Бетти -0.03, для |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
Шарлоты - 0.02. Какова вероятность того, что |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
Алиса мыла посуду, если родители услышали |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
звон разбитой тарелки? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
РЕШЕНИЕ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Гипотезы H1 {посуду моет Алиса}, H2 {посуду |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
моет Бетти} H3 {посуду моет Шарлота , событие |
|
||||||||||||||||||||||||||||
ПП 5.№13. |
A {посуда разбита}. По условию: |
|
|
|
|
|
|
|
0, 44 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
P(H1 ) =P(H2 ) = P(H3 ) = 1 , . |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P(A / H1 ) = 0,04; P( A / H2 ) = 0,03; |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
P( A / H3 ) = |
0,02. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
По формуле полной вероятности: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
P(A) = 1 (0,04 +0,03 +0,02)= 0,09 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найдём вероятность того, что посуду мыла |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
Алиса: |
|
|
|
|
P(H1 ) P(A / H1 ) |
|
|
|
0,04 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
P(H1 / A) = |
= |
= |
= 0, 44 . |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
P(A) |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,09 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Пассажир может приобрести билет в одной из |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
трёх касс. Вероятности обращения в ту или |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
иную кассу равны 0,2; 0,3; 0,5. Вероятность того, |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
что к моменту прихода пассажира к кассе все |
0,67 ; |
||||||||||||||||||||||||||||
ПП 5.№14. |
билеты будут проданы, |
|
равна |
0,2; |
|
0,3; 0,4. |
||||||||||||||||||||||||
|
Определите |
вероятность |
|
того, |
что |
|
пассажир |
в третьей. |
||||||||||||||||||||||
|
купит билет, и ответьте на вопрос, в какой кассе |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
вероятнее всего он купил билет? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
РЕШЕНИЕ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Гипотезы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H1 {билет куплен в первой кассе},
H2 {билет куплен во второй кассе},
H3 {билет куплен в третьей кассе},
событие A {пассажир купил билет}. По условию:
P(H1 ) = 0, 2; P(H2 ) = 0,3; P(H3 ) = 0,5 ,
P(A / H1 ) = 0, 2; P(A / H2 ) = 0,3; P(A / H3 ) = 0, 4 .
Нас интересует вероятность противоположного события {билет будет куплен}.
P(A / H1 ) =1−0, 2 = 0,8; P(A / H2 ) =1−0,3 = 0,7; .
P(A / H3 ) =1−0, 4 = 0,6.
По формуле полной вероятности:
P(A) = 0, 2 0,8 +0,3 0,7 +0,5 0,6 = 0,67.
Найдём условные вероятности того, что билет куплен в той или иной кассе:
P(H1 / A) = |
P(H1 ) P(A / H1 ) |
= 0, 2 0,8 |
= 0, 238 , |
|||||||
|
P(A) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
0,67 |
|
|
||
P(H2 |
/ A) = |
|
P(H2 ) P( A / H2 ) |
= |
|
0,3 0,7 |
= 0,31 , |
|||
|
|
|
0,67 |
|
||||||
|
|
|
P( A) |
|
|
|
|
|
||
P(H3 |
/ A) = |
|
P(H3 ) P(A / H3 ) |
|
= |
0,5 0,6 |
= 0, 44 . |
|||
|
|
0,67 |
|
|||||||
|
|
|
P(A) |
|
|
|
|
|
Вероятнее всего, что билет был куплен в третьей кассе.