Omega
Przywrócić normalność
Prawdopodobieństwem warunkowym zdarzenia
pod warunkiem, że
zaszło zdarzenie
(o dodatnim prawdopodobieństwie) nazywamy
liczbę

Znane są liczne przykłady prostych zadań, w których obliczenie prawdopodobieństwa warunkowego daje zaskakujący wynik. Punktem wyjścia będzie umiarkowane pod tym względem
Teraz nieco bardziej zaskakujące

Ostatecznie chłopiec musi mieć jakieś imię – czy zatem dowiedzieliśmy się
czegoś istotnie nowego, co mogłoby zmienić szanse badanego zdarzenia?
Zobaczmy. Mamy teraz trzy kategorie dzieci (
)
i dziewięć zdarzeń elementarnych. Antoni to rzadkie imię – chłopiec ma szansę
że je otrzyma. Wbrew utartym zwyczajom niech
będzie
kwadratem jednostkowym – będziemy obliczać pola figur.
Szukane prawdopodobieństwo to stosunek pola części krzyża pomalowanej na szaro do pola całego krzyża:

Ciężko w to uwierzyć; błędu rachunkowego chyba nie ma. Dla
(każdy chłopiec to Antoni) uzyskujemy odpowiedź z przykładu 1. Ale i tak
coś jest zasadniczo nie w porządku.
Zadanie to ukazało się w książce, napisanej przez psychologa, badającego reakcje ludzi na takie dziwne zadania. Zostało ubrane w tekst o osiedlu, na którym mieszkają wyłącznie rodziny z dwojgiem dzieci. Widząc ojca z synem na spacerze, dowiadujemy się, że syn ma na imię Antoni, etc.
Sprecyzujmy zatem warunki doświadczenia. Niech dzieci będą wyprowadzane
na spacer w wyniku sprawiedliwego (inaczej rodzice ryzykują awanturę)
losowania. Zbiór zdarzeń elementarnych będzie musiał zostać wzbogacony –
oto typowe zdarzenie elementarne:
co czytamy: młodszy Antoni,
starszy Antoni, na spacerze młodszy.
Teraz okazuje się, że już jest normalnie: jeśli na spacerze jest
Antoni, to szansa, że w domu została dziewczynka, wynosi
chłopiec (nie Antoni) –
wreszcie Antoni –
zgodnie
z częstościami występowania wymienionych kategorii dzieci. Tak powinno
być, ponieważ dokonujemy tu losowania dwuetapowego – najpierw rodziny,
potem dziecka.
Powyższe wyniki można uzyskać, wypisując pracowicie zdarzenia elementarne, nic dziwnego więc, że wolimy wzór Bayesa.
Niech na przykład
oznacza zdarzenie „w rodzinie
jest
dzieci o drugim imieniu Antoni”,
zaś – „Antoni jest
na spacerze”. Obliczamy

Wobec tego w jakich warunkach można się spodziewać wyniku
?
Może w takich:
w urzędzie gminy jest kartoteka z danymi o rodzinach z
dwójką dzieci. Znajomy urzędnik wyjmuje losowo kartę i informuje nas, że
w rodzinie jest syn o drugim imieniu Antoni. My oceniamy szansę, że
w rodzinie jest dwóch synów (być może obaj o drugim imieniu
Antoni).