Probabilidad: Eventos Independientes

vida aleatoria

¡La vida está llena de eventos al azar!

Necesitas tener una intuición y comprensión de estos eventos para que seas una persona inteligente y exitosa.

El lanzamiento de una moneda, el lanzamiento de dados y los sorteos de lotería son ejemplos de eventos aleatorios.

Puede haber:

Eventos dependientes en los que lo que sucede depende de lo que sucedió antes, como por ejemplo tomar cartas de un mazo (sin volverlas a colocar) de modo que cada vez haya menos cartas (obtén más información en Probabilidad Condicional), o
Eventos independientes, los cuales aprenderemos aquí.

Eventos independientes

probabilidad lanzamiento moneda

Los eventos independientes no se ven afectados por eventos anteriores.

¡Esta es una idea importante!

Una moneda no "sabe" que cayó en Cara antes.

Y cada lanzamiento de una moneda es una cosa aislada perfecta.

Ejemplo: Lanzas una moneda y aparece "Cara" tres veces ... ¿cuál es la probabilidad de que el próximo lanzamiento también sea una "Cara"?

La probabilidad es simplemente ½ (o 0.5) como en CUALQUIER lanzamiento de la moneda.

¡Lo que ocurrió en el pasado no afectará el lanzamiento actual!

Algunas personas piensan que "está en deuda para que caiga Escudo", pero realmente el próximo lanzamiento de la moneda es totalmente independiente de cualquier lanzamiento anterior.

Decir "ya debe caer un Escudo" o "solo una vez más, a mi suerte le toca cambiar" se llama La Falacia del Apostador

Por supuesto, su suerte puede cambiar, porque cada lanzamiento de la moneda tiene la misma oportunidad.

Probabilidad de eventos independientes

La "probabilidad" es qué tan probable es que algo suceda.

Entonces, ¿cómo calculamos la probabilidad?

Probabilidad de que suceda un evento =

Número de formas en las que puede ocurrir Número total de posibles resultados

 

probabilidad lanzamiento moneda

Ejemplo: ¿cuál es la probabilidad de obtener "Cara" al lanzar una moneda?

Número de formas en que puede suceder: 1 (Cara)

Número total de resultados: 2 (Cara y Escudo)

Así que la probabilidad = 1 2 = 0.5

dado

Ejemplo: ¿cuál es la probabilidad de obtener un "4" o "6" al tirar un dado?

Número de formas en que puede suceder: 2 ("4" y "6")

Número total de resultados: 6 ("1", "2", "3", "4", "5" y "6")

Así que la probabilidad = 2 6 = 1 3 = 0.333...

Maneras de mostrar la probabilidad

La probabilidad va desde 0 (imposible) a 1 (certeza):

línea de probabilidad

A menudo se expresa como decimal o fracción.

Ejemplo: la probabilidad de obtener una "Cara" al lanzar una moneda:

Dos o más eventos

Podemos calcular las probabilidades de dos o más eventos independientes multiplicando las probabilidades .

Ejemplo: probabilidad de 3 Caras seguidas

Por cada lanzamiento de una moneda, una Cara tiene una probabilidad de 0.5:

probabilidad moneda = 0.5x0.5x0.5 = 0.125

De modo que la probabilidad de 3 Caras consecutivas es 0.125

Así que cada lanzamiento de una moneda tiene una probabilidad ½ de caer en Cara, pero muchas Caras seguidas es poco probable.

Ejemplo: ¿Por qué es poco probable obtener, por ejemplo, 7 Caras seguidas, cuando cada lanzamiento de una moneda tiene una probabilidad de ½ de ser Cara?

Aquí podría haber una confusión con dos preguntas diferentes:

Pregunta 1: ¿Cuál es la probabilidad de 7 caras seguidas? (Esta es la pregunta de este ejemplo).
Respuesta: 12×12×12×12×12×12×12 = 0.0078125 (menos de 1%)

Pregunta 2: Cuando acabamos de obtener 6 caras seguidas, ¿cuál es la probabilidad de que el próximo lanzamiento sea también una cara?

Respuesta: ½, ya que los lanzamientos anteriores no afectan el siguiente lanzamiento

Te recomiendo jugar con el Quincunce para ver cómo muchos efectos independientes pueden tener un patrón.

Notación

Usamos "P" para indicar "Probabilidad de",

Entonces, para eventos independientes:

P(A y B) = P(A) × P(B)

La probabilidad de A y B es igual a la probabilidad de A multiplicada por la probabilidad de B

Ejemplo: tu jefe asigna (para ser justo) aleatoriamente a todos un trabajo adicional de 2 horas en las noches de fin de semana entre las 4 y la medianoche.

¿Qué probabilidades tienes de que te asignen el sábado entre las 4 y las 6?

probabilidad tiempos independientes

Día: hay dos días en el fin de semana, entonces P(Sábado) = 0.5

Hora: nos interesan 2 horas de "4 a 6", de un total de 8 horas desde las 4 hasta la medianoche:

P("4 a 6") = 2/8 = 0.25

Y:

P(Sábado y "4 a 6") = P(Sábado) × P("4 a 6")
  = 0.5 × 0.25
  = 0.125

O una probabilidad de 12.5%

(Nota: TAMBIÉN podríamos haber calculado que quería 2 horas de un total de 16 horas posibles, que es 2/16 = 0.125. Ambos métodos funcionan aquí).

Otro ejemplo

Ejemplo: la probabilidad de que un vuelo se retrase es 0.2 (= 20%), ¿cuáles son las probabilidades de que no haya demoras en un viaje de ida y vuelta?

La probabilidad de que un vuelo no tenga un retraso es 1 − 0.2 = 0.8, por lo que estos son todos los resultados posibles:

0.8 × 0.8 =   0.64 probabilidad de no retrasos
0.2 × 0.8 =   0.16 probabilidad de demora en el 1er vuelo
0.8 × 0.2 =   0.16 probabilidad de demora en el 2do vuelo
0.2 × 0.2 =   0.04 probabilidad de demora en ambos vuelos

Cuando sumamos todas las probabilidades obtenemos:

0.64 + 0.16 + 0.16 + 0.04 = 1.0

Todos se suman y dan 1.0, que es una buena manera de verificar nuestros cálculos.

Resultado: 0.64, o una probabilidad de 64% de no demoras

Un ejemplo más

Imagina que hay dos grupos:

probabilidad ganadores

¿Cuál es su probabilidad de ganar el gran premio?
Entonces tienes una probabilidad de 1/5 seguida de una probabilidad de 1/2 ... lo que hace una probabilidad de 1/10 en general:

15 × 12 = 15 × 2 = 110

También podemos calcular usando decimales (1/5 es 0.2 y 1/2 es 0.5):

0.2 x 0.5 = 0.1

Entonces, tu probabilidad de ganar el premio grande de dinero es 0.1 (que es lo mismo que 1/10).

Coincidencia!

¡Muchas "coincidencias" son, de hecho, probables.

Ejemplo: estás en una habitación con 30 personas y descubres que Zacarías y Anna celebran su cumpleaños el mismo día.

Tú podrías decir:
De hecho, hay un 70% de posibilidades de que suceda ... así que es probable.

probabilidad muchos

¿Por qué la probabilidad es tan alta?

Porque estás comparando a todos contra todos los demás (no solo a uno con muchos).

Y con 30 personas, hay 435 comparaciones

 

(Lee Cumpleaños Repetidos para saber más.)

 

Ejemplo: ¡Al mismo tiempo!

¿Alguna vez dijiste algo exactamente al mismo tiempo que alguien más?

¡Wow, qué asombroso!

Pero probablemente estabas compartiendo una experiencia (película, viaje, lo que sea) y sus pensamientos eran similares.

Y hay tantas maneras de decir algo ...

... así que es como el juego de cartas "Snap" (también llamado Slaps o Slapjack) ...

... si pronuncian suficientes palabras juntas, eventualmente coincidirán.

Entonces, tal vez no sea tan sorprendente, sino una cuestión de probabilidad en acción.

¿Puedes pensar en otros casos donde una "coincidencia" era simplemente una cosa probable de ocurrir?

Conclusión

 

¡Refuerza tu aprendizaje resolviendo los siguientes retos sobre este tema! (Nota: están en inglés).