MATE 251 İÇİN ÖDEV SAYFASI

ANA-SAYFA

4. Bölüm İhtimal Hesabına Giriş

 

4.2 Olaylar ve İhtimalleri

 

Olay: Örnek uzayın herhangi bir alt kümesine olay denir

 

Olayın İhtimali: Olayın içerisindeki herbir noktanın ihtimalleri toplamı bir olayın ihtimalidir.

 

İhtimal Axiyomları

 

Örnek Uzay S de verilen E olayı sonlu N elemanlıdır veya sonsuz N==infty ama sayılabilen elemanlıdır. Dolayısı ile aşağıdaki gibi yazabiliriz.

 

S=( union _(i==1)^NE_i),

P(E_i) büyüklüğüne aşağıdaki şartları sağlalıyorsa  E_i olayının ihtimali denir.

1. 0<=P(E_i)<=1.

2. P(S)==1.

3. Toplama: P(E_1 union E_2)==P(E_1)+P(E_2),  E_1 ve E_2ayrık olaylar ise.

4. Sayılabilen kümelerde: P( union _(i==1)^nE_i)==sum_(i==1)^(n)P(E_i)  n==1, 2, ..., N için öyleki  E_1, E_2, ...ler ayrık olaylar yani (E_1 intersection E_2==emptyset).

                Şartlı İhtimal

 P(A|B) İhtimaline B olayı verildiğinde A olayının ihtimali denir.

P(A|B)==(P(A intersection B))/(P(B)),

(1)

Venn Diyagramı yardımı ile ispatlanabilinir.

P(A|B)P(B)==P(A intersection B),

(2)

(2) yi tekrar düzenlersek

P(B|A)==(P(B intersection A))/(P(A)).

(3)

(3) ün çözümünden P(B intersection A)==P(A intersection B) de ilave edersek (2) nin yardımı ile

P(A|B)==(P(A)P(B|A))/(P(B)).

 

 

                Bayes’ Teoremi

 

                A ve B_j ler kümeler olsun. Şartlı ihtimal aşağıdakileri gerektirir.

P(A intersection B_j)==P(A)P(B_j|A),

(1)

 intersection  kesişim demek ("ve"), ve dahi

P(A intersection B_j)==P(B_j intersection A)==P(B_j)P(A|B_j).

(2)

böylece,

P(B_j|A)==(P(B_j)P(A|B_j))/(P(A)).

(3)

Şimdi

S= union _(i==1)^NA_i,

(4)

A_i bir olay ve  S ve A_i intersection A_j==emptyset i!=j için, ohalde

A==A intersection S==A intersection ( union _(i==1)^NA_i)== union _(i==1)^N(A intersection A_i)

(5)

P(A)==P( union _(i==1)^N(A intersection A_i))==sum_(i==1)^NP(A intersection A_i).

(6)

Bu aşağıdaki gibide yazılabilinir.

P(A)==sum_(i==1)^NP(A_i)P(A|A_i),

(7)

böylece

P(A_i|A)==(P(A_i)P(A|A_i))/(sum_(j==1)^NP(A_j)P(A|A_j))

 

 

Aktiviteler

Şartlı İhtimal - Bayes' teorem tipi problemler


Şartı İhtimal daha önceden bildiğimiz bir olayın sonucundan hareketle sonradan olacak olayin sonucunu bulma işlemidir. Bu tip problemler benzer problemlerdir ve Bayes' teorem i yardımı ile çözülür.

Bayes' teoremi ile çözmek yerine daha basit olan  formülle çözeceğiz.



İki kırmızı 3 yeşil top içeren bir torbadan İki top çekme olayına bir bakalım. Çekilen ilk top ikincisi çekilmeden yerine konmuyor.

İkinci top kırmızı ise çekilen ilk topun yeşil oluş olma ihtimali kaçtır?

A = {ilk top yeşil} and B = {ikinci top kırmızı}
  kırmızı=red :yeşil=green

Bu problemin basit yolla çözümüde var.:
İkinci top kırmızı ise birinci top için geriye kalan dört top için 3 yeşil ve 1 kırmızı toptan yeşil seçmek 4 de bir ihtimaldir. yani 3/4.
 

Bazı problemleri bu basit yaklaşımla çözmek herzaman mümkün olmayabilir. Bunun için torbaya 1 sarı top ilave edelim ve tekrar yerine koymaksızın  iki seçim yapalım.

Toplar farklı renkli ise, toplardan birinin yeşil olması ıhtımalı nedir?

A = {toplardan birinin yeşil olması} ve B = {farklı renkli olması} G=yeşil Y=Sarı R=kırmızı olsun




Arşil Problemi – Ayşe, Fatma ve Mehmet oku aşağıdaki ihtimalle hedefe vurabiliyorlar:

Ayşe , Fatma  ve Mehmet 

What is the probability that:

                Şartı İhtimal İçin Sorular

1.    A olayının olması ihtimali 0.63. B Olayının olmasi ihtimali 0,45. İki A ve B olaylarının aynı anda olması ihtimali 0,18. Aşağıdakileri hesaplayın:
A)   P(A\B)
B)   P(B\A)

2.   A olayının olması ihtimali 0.81. B olayının olması ihtimali 0,68.  İki A ve B olaylarının aynı anda olması ihtimali 0,22. Aşağıdakileri hesaplayın:
A)   P(A\B)
B)   P(B\A)

3.  İki düzgün zar aynı anda atılıyor. Zarların toplamının 10 gelmesi ihtimali kaçtır? verilenler:
A)   Hiç bir bilgi verilmiyor.
B)   zarlardan birinin 6 gelmesi durumunda
C)   zarlarin aynı sayı gelmesi durumunda

4.    Bir deste oyun kartından bir kart rastgele seçiliyor. Kartın 7 den azgelmesi ihtimali kaçtır? Verilenler:
A)    Hiç bir bilgi verilmiyor
B)    Kart 2 değil
C)    Kart kalp dir
D)    Kart 3 veya 4 dür.

5.    Bir madeni para 3 kere atılıyor. En az bir kere tura gelmesi ihtimali kaçtır. Verilenler:
A)   Hiç bir bilgi verilmiyor
B)    Üç paranında aynı yüzü geliyorsa
C)    Yazı en fazla bir kere geldi ise
D)    Üçüncü atış da tura geliyorsa
E)    Tura en az bir kere geldi ise

 

 

 

 

6.   
Küçük bir kasabada insanlar dini, etnik olarak aşağıdaki gibi sınıflandırılmıştır.C, B, I, ve S sirası ile Katolik, Baptist, İtalyan , İspanyol a işaret etsin.

Din/Etnik Köken

İtalyan

İspanyol

Toplam

Katolik

145

122

267

Baptiss

111

225

336

Toplam

256

347

603

Aşağıdaki ihtimalleri bulunuz:

 
A)    P(B)
B)    P(C\I)
C)    P(S\B)
D)    P(I\C)

7.    Küçük bir kasabada aşağıdaki tablo insanları cinsiyet ve eğitim durumlarına göre sınıflandırmıştır. M, W, P, B ve H sirası ile şu olaylara karşı gelsin Erkek Olmaya, Kadın Olmaya, Doktora Derecesine, Lisans veya lisans üstü decesine ve  Lise Diplomasına sahip olma olaylarına karşılık gelsin.

 

Doktora

Lisans veya Lisans üstü

Lise Diploması

Toplam

Erkekler

72

52

83

207

Kadınlar

75

91

102

268

TOPLAM

147

143

185

475

Rastgele bir vatandaş seçiliyor.  Aşağıdaki ihtimalleri hesaplayınız:
A)    Vatandaşın kadın olması ihtimali?
B)    Erkek olması ihtimali?
C)    Lise diplomasına sahip olması ihtimali?
D)    Doktorası varsa erkek olması ihtimali?
E)    Yüksek Lisansi varsa Erkek olması ihtimali?
F)    Yüksek lisansı varsa kadın olması ihtimali?

8.    Bir ailenin 3 çocuğu vardır. En fazla bir kız çocuğu varsa bu ailenin 2 oğlan çocuğa sahip olması ihtimali kaçtır?

9.    Bir ailenin 3 çocuğu vardır. Çoculardan en az birisi oğlan çocuğu ise bir oğlan çocuğuna sahip olma ihtimali kaçtır?

 

Cevaplar


1A)    .4
1B)    .29
2A)    .32
2B)    .27
3A)    1/3 or .33
3B)    .45
3C)    .17
4A)    .38
4B)    .33
4C)    .38
4D)    1
5A)    .88
5B)    .5
5C)    .75
5D)    .75
5E)    .86
6A)    .56
6B)    .57
6C)    .67
6D)    .54
7A)    P(W)= .56
7B)    P(M)= .44
7C)    P(H) = .39
7D)    P(M\P) = .49
7E)    P(B\M) = .25
7F)    P(W\B) = .64
8)    .75
9)    .43

Bayes’ Teoremi

1) An auto insurance company charges younger drivers a higher premium than it does older drivers because younger drivers as a group tend to have more accidents.  The company has 3 age groups: Group A includes those under 25 years old, 22% of all its policyholders.  Group B includes those 25-39 years old, 43% of all its policyholders, Group C includes those 40 years old and older.  Company records show that in any given one-year period, 11% of its Group A policyholders have an accident.  The percentages for groups B and C are 3% and 2%, respectively.

a) What percent of the company’s policyholders are expected to have an accident during the next 12 months?

b)   Suppose Mr. X has just had a car accident.  If he is one of the company’s policyholders, what is the probability that he is under 25?

Say that this company not only classifies drivers by age, but in the case of drivers under 25 years old, it also notes whether they have had a driver’s education course.  One quarter of its policyholders under 25 have had a drivers education course and 5% of these have an accident in a one-year period. Of those under 25 who have not had a driver’s education course, 13% have an accident within a one-year period.  A 20-year-old woman takes out a policy with this company and within one year she as an accident.  What is the probability that she did not have a driver’s education course?

2) A medical research lab proposes a screening test for a disease.  To try out this test, it is given to 100 people, 60 of whom are known to have the disease and 40 of whom are known not to have the disease.  A positive test indicates the disease and a negative test indicates no disease.  Unfortunately, such medical tests can produce two kinds of errors:

1)   A false negative test:  For the 60 people who do have the disease, this screening indicates that 2 do not have it.

2)   A false positive test:  For the 40 people who do not have the disease, this screening test indicates that 10 do have it.

a)   Which of the false tests do you think is more serious and why?

b)   Incorporate the facts given above into a tree diagram.  (Be sure to convert the given integers into probabilities.)

c)   Suppose the test is given to a person whose disease status is unknown.  If the test result is negative, what is the probability that the person does not have the disease?