Случайные события
Информация - Педагогика
Другие материалы по предмету Педагогика
() и синий () цвета, а четвертая - в три цвета (). Вероятность упасть тетраэдру гранью, на который есть, например, красный цвет, равна . Условная вероятность оказаться на этой грани красному цвету при условии, что на ней есть уже зеленый равна . Таким образом, события и независимы. Аналогично, рассматривая любую пару событий, несложно определить, что события , и С попарно независимы. Однако вероятность упасть гранью, на которой есть все три цвета равна . Отсюда следует, что события , и С не являются независимыми в совокупности.
Рассмотрим примеры решения задач с использованием формул сложения и умножения вероятностей.
Определить вероятность разрыва цепочки из параллельно соединенных элементов, если вероятность разрыва в каждом элементе одинакова и равна . Разрыв цепочки из параллельных элементов означает наступление каждого из независимых в совокупности событий , , - разрыв -го элемента. Таким образом, необходимо определить . Согласно формуле (11.2)
.(11.3)
Определить вероятность разрыва цепочки из последовательно соединенных элементов, если вероятность разрыва в каждом элементе одинакова и равна . В данном случае разрыв цепочки означает наступление хотя бы одного из независимых в совокупности событий , . Следовательно, необходимо определить . Для этого можно воспользоваться формулой (10.1). Однако более простой путь получения решения - это вычисление через дополнительное событие , которое состоит в том, что -й элемент остается в рабочем состоянии. Очевидно , откуда - вероятность того, что каждый элемент в рабочем состоянии. Следовательно, вероятность выхода из строя хотя бы одного элемента
.(11.4)
Представляет интерес сравнения результатов (11.3) и (11.4). Например, при и получаем и
Формула полной вероятности
Пусть - полная группа несовместных событий. Тогда выполняются условия:
(12.1)
- достоверное событие и для любых пересечение - невозможное событие. Представим некоторое событие в виде
.(12.2)
Далее используем свойство дистрибутивности пересечения относительно объединения, тогда
.(12.3)
Отметим, что при любых события и несовместны. Действительно, . Поэтому из (12.3) следует
(12.4)
или, выражая вероятность пересечения через произведение вероятностей согласно (9.5),
.(12.5)
Равенство (12.5) называется формулой полной вероятности.
В частном случае попарно независимых событий и условные вероятности и преобразуется следующим образом:
.
Таким образом, для независимых событий и формула (12.5) вырождается в равенство .
Формула Байеса
Пусть также как в п.12 несовместные события образуют полную группу и - некоторое событие. Согласно формуле умножения вероятностей (9.5)
.(13.1)
Отсюда
.(13.2)
Здесь знаменатель можно представить по формуле полной вероятности (12.5). Тогда
.(13.3)
Формулы (13.2) и (13.3) называются формулами Байеса.
Формулам Байеса может быть дана следующая интерпретация. Пусть событие - это исход опыта. Тогда вероятности можно назвать априорными или доопытными, а вероятности - апостериорными или послеопытными. Таким образом, формула (13.3) связывает между собой априорные и апостериорные вероятности событий , т.е. позволяют учесть информацию, полученную в результате опыта и ее влияние на вероятность событий .
Для независимых событий и условные вероятности , тогда правая часть (13.3) преобразуется следующим образом:
,
и формула (13.3) принимает вид .
Пространство элементарных событий
14.1 В общей теоретико-вероятностной схеме для каждого эксперимента со случайным исходом должны быть указаны все элементарные исходы, удовлетворяющие двум условиям: 1) в результате эксперимента происходит один и только один из этих исходов, 2) по смыслу элементарный исход неразложим на более элементарные. Каждый такой исход принято называть элементарным событием и обозначать символом . Рассмотрим примеры элементарных исходов.
1. В опыте с бросанием монеты элементарными событиями являются: - выпадение герба, - выпадение решетки. При этом считается, что стать на ребро монета не может.
2. В эксперименте с игральной костью элементарные события - это появление грани соответственно с номерами 1,...,6.
3. Последовательность из бросаний монеты. Здесь элементарными событиями являются последовательности вида: , где - появление герба или - появление решетки. Число элементарных событий (разных последовательностей) равно .
4. В эксперименте с бросанием точки на отрезок элементарное событие - это попадание точки в некоторую координату отрезка , что принято изображать точкой, расположенной в данной координате отрезка . Поэтому говорят, что элементарное событие в данном случае - это точка отрезка .
5. В эксперименте с бросанием двух точек на отрезок элементарное событие - это пара точек на или одна точка в квадрате .
14.2. Множество всех элементарных событий в теории вероятностей принято называть пространством элементарных событий и обозначать буквой . Элементарные события называют точками пространства элементарных событий .
14.3. Всякий результат эксперимента со случайным исходом принято называть событием. Для каждого события и каждого элементарного события известно, влечет наступление или нет, т.е. выполняется условие или нет. Тем самым совокупность тех , которые влекут , полностью определяют . Обратно: произвольное множество точек можно рассматривать как событие , ко?/p>