Przeskocz do treści

Delta mi!

Trzy karty - o paradoksie Monty’ego Halla nieco inaczej

Edward Stachowski

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: czerwiec 2016
  • Publikacja elektroniczna: 1 czerwca 2016

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 p, a Damę z prawdopodobieństwem |1− p, gdzie |0⩽ p ⩽ 1 (np. można wyobrazić sobie sytuację, gdy prowadzący grę bardzo lubi Króla - wtedy p = 1 ). 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 1/2.
2)
Prawdopodobieństwo tego, że gracz pierwotnie wskazał Asa, jest równe 1/3 i pokazanie Króla nic nie zmienia. Stąd wynika, że prawdopodobieństwo sukcesu gracza, który zmieni swój wybór, jest równe 2/3.

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.

obrazek

Oznaczmy przez A zdarzenie losowe polegające na tym, że gracz nie wskazał Asa i osiągnie sukces po zmianie swojego pierwotnego wyboru, i przez K zdarzenie losowe polegające na tym, że prowadzący grę odkryje Króla.

Mamy obliczyć prawdopodobieństwo warunkowe, czyli

P (A

Z pierwszego wiersza tabeli mamy P (A Prawdopodobieństwo zdarzenia polegającego na tym, że prowadzący odkryje Króla, jest równe

 1 p 1+ p P(K) = --+ --= -----, 3 3 3

czyli sumie prawdopodobieństw z pierwszego i trzeciego wiersza. Stąd

P(A

zatem 1 2 ⩽ P(A

Prawdopodobieństwo wygranej gracza przy zamianie kart jest nie mniejsze od | 1/2. Gdy | p = 1 (prowadzący bardzo lubi Króla), to | P(A ; gdy |p = 0 (prowadzący bardzo lubi Damę i odkrył Króla, czyli gracz ma Damę), to |P(A Gdy p = 1/2, mamy P(A ; przypadek ten oznacza, że prowadzący grę - w sytuacji, gdy ma do wyboru Króla albo Damę - wybiera kartę losowo.