Trzy karty - o paradoksie Monty’ego Halla nieco inaczej
Na stole leżą, ułożone w losowej kolejności koszulkami do góry, trzy karty: As, Król i Dama. Jeżeli gracz odgadnie prawidłowo położenie Asa, wygrywa dużą nagrodę. Gracz wskazał kartę, nie obejrzał jej, i wtedy prowadzący grę mówi: Chwileczkę. Odkryję jedną z dwóch pozostałych kart, a ty się zastanów, czy chcesz zmienić swoją kartę na kartę, która pozostała nieodkryta.
Prowadzący grę zna położenie kart i zawsze odkrywa kartę różną od Asa. Jeżeli ma do wyboru Króla albo Damę, pokazuje Króla z prawdopodobieństwem a Damę z prawdopodobieństwem gdzie (np. można wyobrazić sobie sytuację, gdy prowadzący grę bardzo lubi Króla - wtedy ). Następnie odkrywa kartę i jest nią Król.
Oblicz prawdopodobieństwo sukcesu gracza, który zmieni swój pierwotny wybór.
Często spotykamy takie rozumowania:
- 1)
- Zostały dwie karty, As i Dama. Jedną z nich ma prowadzący grę, a drugą gracz. Jest więc wszystko jedno, czy gracz zmieni swój wybór czy nie, prawdopodobieństwo wygranej jest równe
- 2)
- Prawdopodobieństwo tego, że gracz pierwotnie wskazał Asa, jest równe i pokazanie Króla nic nie zmienia. Stąd wynika, że prawdopodobieństwo sukcesu gracza, który zmieni swój wybór, jest równe
Są to dwa różne rozumowania, które znacznie upraszczają problem. Oba pomijają informację o odkrytej karcie, ignorują preferencje prowadzącego grę i prowadzą do dwóch różnych wyników.
Aby rozwiązać ten problem, zbudujemy model probabilistyczny dla tego doświadczenia.
Mamy cztery możliwości, które przedstawiamy w tabeli.
Oznaczmy przez zdarzenie losowe polegające na tym, że gracz nie wskazał Asa i osiągnie sukces po zmianie swojego pierwotnego wyboru, i przez zdarzenie losowe polegające na tym, że prowadzący grę odkryje Króla.
Mamy obliczyć prawdopodobieństwo warunkowe, czyli
Z pierwszego wiersza tabeli mamy Prawdopodobieństwo zdarzenia polegającego na tym, że prowadzący odkryje Króla, jest równe
czyli sumie prawdopodobieństw z pierwszego i trzeciego wiersza. Stąd
zatem
Prawdopodobieństwo wygranej gracza przy zamianie kart jest nie mniejsze od Gdy (prowadzący bardzo lubi Króla), to ; gdy (prowadzący bardzo lubi Damę i odkrył Króla, czyli gracz ma Damę), to Gdy mamy ; przypadek ten oznacza, że prowadzący grę - w sytuacji, gdy ma do wyboru Króla albo Damę - wybiera kartę losowo.