🎲 Το Πρόβλημα των Δύο Αγοριών
Μια οικογένεια έχει δύο παιδιά και γνωρίζετε ότι τουλάχιστον το ένα από αυτά είναι αγόρι.
Ποια είναι η πιθανότητα να είναι και τα δύο αγόρια;
Υπάρχουν τέσσερις ισοπίθανες δυνατότητες: αγόρι–αγόρι, αγόρι–κορίτσι, κορίτσι–αγόρι και κορίτσι–κορίτσι. Η τελευταία αποκλείεται, οπότε φαίνεται ότι η απάντηση είναι:
Τώρα αλλάζουμε λίγο την κατάσταση.
Επισκέπτεστε μια οικογένεια που γνωρίζετε ότι έχει δύο παιδιά. Κατά τη διάρκεια της επίσκεψης, ένα αγόρι μπαίνει στο δωμάτιο.
Τώρα γνωρίζετε ότι το συγκεκριμένο παιδί είναι αγόρι. Για το άλλο παιδί φαίνεται ότι υπάρχουν δύο ισοπίθανες δυνατότητες:
Άρα φαίνεται ότι η πιθανότητα να είναι και τα δύο παιδιά αγόρια είναι:
🤔 Το ερώτημα
Πώς είναι δυνατόν;
Φαίνεται ότι και στις δύο περιπτώσεις γνωρίζουμε ουσιαστικά το ίδιο πράγμα:
ότι ένα από τα δύο παιδιά είναι αγόρι.
Γιατί λοιπόν η μία περίπτωση οδηγεί στο
\(\frac13\)
και η άλλη στο
\(\frac12\);
.jpg)
1 σχόλιο:
Η διαφορά μεταξύ του 1/3 και του 1/2 οφείλεται στον τρόπο με τον οποίο αποκτάται η πληροφορία σε κάθε περίπτωση. Αν και εκ πρώτης όψεως φαίνεται ότι μαθαίνουμε το ίδιο πράγμα, οι δύο διαδικασίες φιλτράρουν τις πιθανότητες με τελείως διαφορετικό τρόπο.
ΑπάντησηΔιαγραφήΑς δούμε ακριβώς γιατί συμβαίνει αυτό:
1η Περίπτωση:
"Τουλάχιστον ένα αγόρι" (Πιθανότητα 1/3)
Εδώ η πληροφορία αφορά συνολικά την οικογένεια ως σύνολο, χωρίς να ξεχωρίζουμε κάποιο συγκεκριμένο παιδί.
Οι αρχικές ισοπίθανες πιθανότητες για τα δύο παιδιά (με σειρά γέννησης) είναι: ΑΑ, ΑΚ, ΚΑ, ΚΚ.
Η πληροφορία "τουλάχιστον ένα αγόρι" αποκλείει μόνο τον συνδυασμό ΚΚ.
Μας απομένουν 3 ισοπίθανα ενδεχόμενα: ΑΑ, ΑΚ, ΚΑ.
Από αυτά, μόνο το 1 (το ΑΑ) έχει δύο αγόρια. Άρα η πιθανότητα είναι 1/3.
2η Περίπτωση:
"Ένα συγκεκριμένο αγόρι μπαίνει στο δωμάτιο" (Πιθανότητα 1/2)
Εδώ η πληροφορία αφορά ένα συγκεκριμένο φυσικό πρόσωπο που βλέπετε μπροστά σας. Δεν επιλέξατε την οικογένεια επειδή έχει αγόρι· επισκεφτήκατε μια τυχαία οικογένεια και ένα παιδί έτυχε να εμφανιστεί.
Υπάρχουν δύο τρόποι για να το καταλάβετε διαισθητικά:
Ο τρόπος του "άλλου παιδιού":
Το παιδί που μπήκε στο δωμάτιο είναι το "Παιδί 1". Ξέρετε 100% ότι είναι αγόρι. Το "Παιδί 2" βρίσκεται κάπου αλλού στο σπίτι. Η γέννηση του πρώτου παιδιού δεν επηρεάζει τη γέννηση του δεύτερου. Το άλλο παιδί έχει 50% πιθανότητα να είναι αγόρι και 50% να είναι κορίτσι. Άρα η πιθανότητα για δύο αγόρια είναι 1/2.
Ο τρόπος των πιθανοτήτων εμφάνισης:
Αν μια οικογένεια έχει ΑΚ ή ΚΑ, η πιθανότητα να μπει στο δωμάτιο το αγόρι είναι 50% (αφού το άλλο μισό time θα έμπαινε το κορίτσι). Αν όμως η οικογένεια έχει ΑΑ, η πιθανότητα να μπει αγόρι είναι 100%. Αυτό σημαίνει ότι το γεγονός "μπήκε αγόρι" είναι διπλάσια πιο πιθανό να συμβεί σε μια οικογένεια με δύο αγόρια, απ' ότι σε μια οικογένεια με ένα αγόρι και ένα κορίτσι. Αυτή η "ενίσχυση" επαναφέρει την πιθανότητα στο 1/2.
Σύνοψη:
Στο 1/3, η δήλωση "έχω τουλάχιστον ένα αγόρι" λειτουργεί σαν φίλτρο που αποκλείει το ΚΚ.
Στο 1/2, η εμφάνιση του παιδιού λειτουργεί σαν δειγματοληψία. Επιλέξατε τυχαία ένα από τα δύο παιδιά και είδατε το φύλο του. Όταν μαθαίνουμε το φύλο ενός συγκεκριμένου παιδιού, το άλλο παιδί παραμένει μια ανεξάρτητη ρίψη νομίσματος.