TEMA 4

Probabilidad condicionada




                       Probabilidades y Estadística I
Esquema inicial

1. Introducción a la probabilidad condicionada

2. Teorema de la probabilidad compuesta o producto

3. Independencia de sucesos

4. Teorema de la Probabilidad Total

5. Teorema de Bayes




                                                 Probabilidades y Estadística I
Esquema inicial

1. Introducción a la probabilidad condicionada

2. Teorema de la probabilidad compuesta o producto

3. Independencia de sucesos

4. Teorema de la Probabilidad Total

5. Teorema de Bayes




                                             Probabilidades y Estadística I
1. Introducción                              (1/5)



    REGLA DE LAPLACE




           Ω
                            #A
A                  P ( A) =
                            #Ω




                       Probabilidades y Estadística I
1. Introducción                                 (2/5)




B                    Ω         B
       A                                  A



#A ∩ B
 = =   # Ω P( A ∩ B) P( A B)       #A ∩ B
  #B         P( B)                   #B
     #Ω




                                     Probabilidades y Estadística I
1. Introducción                                       (3/5)



P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A B ) P ( A) × P ( B A)
          =                   =


            ∩                 ×



            ∪                 +

                                          Probabilidades y Estadística I
1. Introducción                                          (4/5)



 P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A)
           =
                                                    ?
   ∩                 ×



   ∪                  +
Sucesos incompatibles o disjuntos

                                    Probabilidades y Estadística I
1. Introducción                                       (5/5)




P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A B ) P ( A) × P ( B A)
          =                   =




                                            Probabilidades y Estadística I
Esquema inicial

1. Introducción a la probabilidad condicionada

2. Teorema de la probabilidad compuesta o producto

3. Independencia de sucesos

4. Teorema de la Probabilidad Total

5. Teorema de Bayes




                                                 Probabilidades y Estadística I
2. Teorema de la prob. compuesta                                    (1/4)




P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A B ) P ( A) × P ( B A)
          =                   =




                     ?                     Probabilidades y Estadística I
2. Teorema de la prob. compuesta                    (2/4)




                          Probabilidades y Estadística I
2. Teorema de la prob. compuesta                                           (3/4)

EJEMPLO
Una urna contiene r bolas rojas y b azules. Se extrae una bola al azar y se
observa el color. Se devuelve la bola a la urna, introduciéndose también k bolas
adicionales del mismo color. Se extrae aleatoriamente una segunda bola, se
observa el color y se devuelve a la urna junto con k bolas adicionales del mismo
color. Cada vez que se extrae una bola se repite el proceso. Si se extraen 4 bolas,
¿cuál es la probabilidad de que las tres primeras sean rojas y la cuarta azul?

SOLUCIÓN

                                R1 ≡ “La primera bola es roja”

        b                       R2 ≡ “La segunda bola es roja”
        r                       R3 ≡ “La tercera bola es roja”

                                A4 ≡ “La cuarta bola es azul”

                                                             Probabilidades y Estadística I
2. Teorema de la prob. compuesta                                           (4/4)


Probabilidad a calcular     Configuración de la urna          Resultado por Laplace

                                       b                                       r
      P(R1 )                                                      P(R1 ) =
                                       r                                      b+r



                                       b                                         r+k
   P(R 2 | R1 )                                              P(R 2 | R1 ) =
                                      r+k                                     b + (r + k)


                                        b                                       r + 2k
  P(R 3 | R1 ∩ R 2 )                                      P(R 3 | R1 ∩ R 2 ) =
                                      r+2k                                   b + (r + 2k)


                                                                                      b
 P(A 4 | R1 ∩ R 2 ∩ R 3 )
                                        b              P(A 4 | R1 ∩ R 2 ∩ R 3 ) =
                                      r+3k                                      b + (r + 3k)

                                                                Probabilidades y Estadística I
Esquema inicial

1. Introducción a la probabilidad condicionada

2. Teorema de la probabilidad compuesta o producto

3. Independencia de sucesos

4. Teorema de la Probabilidad Total

5. Teorema de Bayes




                                                 Probabilidades y Estadística I
3. Independencia de sucesos                                    (1/3)




             INDEPENDENCIA

X| Y=y’j ≡ X ∀ j             Y| X=x’i ≡ Y ∀ i                Estadística
                                                             Descriptiva


          fij = fi• × f• j       ∀i ≠ j
                                          Probabilidades y Estadística I
3. Independencia de sucesos                                 (2/3)


Probabilidad a calcular      Configuración de la urna   Resultado por Laplace

                                        b                               r
      P(R1 )                                               P(R1 ) =
                                        r                              b+r



                                        b                                r
   P(R 2 | R1 )                                            P(R 2 ) =
                                        r                               b+r


                                        b                                r
  P(R 3 | R1 ∩ R 2 )                                        P(R 3 ) =
                                        r                               b+r


                                        b                                 b
 P(A 4 | R1 ∩ R 2 ∩ R 3 )                                   P(A 4 ) =
                                        r                                b+r
                                                         Probabilidades y Estadística I
3. Independencia de sucesos                                 (3/3)



   P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A)
             =
    ∩                 ×
  SUCESOS INDEPENDIENTES




     ∪                 +
  SUCESOS INCOMPATIBLES

                                  Probabilidades y Estadística I

Tema4a ud2

  • 1.
    TEMA 4 Probabilidad condicionada Probabilidades y Estadística I
  • 2.
    Esquema inicial 1. Introduccióna la probabilidad condicionada 2. Teorema de la probabilidad compuesta o producto 3. Independencia de sucesos 4. Teorema de la Probabilidad Total 5. Teorema de Bayes Probabilidades y Estadística I
  • 3.
    Esquema inicial 1. Introduccióna la probabilidad condicionada 2. Teorema de la probabilidad compuesta o producto 3. Independencia de sucesos 4. Teorema de la Probabilidad Total 5. Teorema de Bayes Probabilidades y Estadística I
  • 4.
    1. Introducción (1/5) REGLA DE LAPLACE Ω #A A P ( A) = #Ω Probabilidades y Estadística I
  • 5.
    1. Introducción (2/5) B Ω B A A #A ∩ B = = # Ω P( A ∩ B) P( A B) #A ∩ B #B P( B) #B #Ω Probabilidades y Estadística I
  • 6.
    1. Introducción (3/5) P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A B ) P ( A) × P ( B A) = = ∩ × ∪ + Probabilidades y Estadística I
  • 7.
    1. Introducción (4/5) P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A) = ? ∩ × ∪ + Sucesos incompatibles o disjuntos Probabilidades y Estadística I
  • 8.
    1. Introducción (5/5) P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A B ) P ( A) × P ( B A) = = Probabilidades y Estadística I
  • 9.
    Esquema inicial 1. Introduccióna la probabilidad condicionada 2. Teorema de la probabilidad compuesta o producto 3. Independencia de sucesos 4. Teorema de la Probabilidad Total 5. Teorema de Bayes Probabilidades y Estadística I
  • 10.
    2. Teorema dela prob. compuesta (1/4) P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A B ) P ( A) × P ( B A) = = ? Probabilidades y Estadística I
  • 11.
    2. Teorema dela prob. compuesta (2/4) Probabilidades y Estadística I
  • 12.
    2. Teorema dela prob. compuesta (3/4) EJEMPLO Una urna contiene r bolas rojas y b azules. Se extrae una bola al azar y se observa el color. Se devuelve la bola a la urna, introduciéndose también k bolas adicionales del mismo color. Se extrae aleatoriamente una segunda bola, se observa el color y se devuelve a la urna junto con k bolas adicionales del mismo color. Cada vez que se extrae una bola se repite el proceso. Si se extraen 4 bolas, ¿cuál es la probabilidad de que las tres primeras sean rojas y la cuarta azul? SOLUCIÓN R1 ≡ “La primera bola es roja” b R2 ≡ “La segunda bola es roja” r R3 ≡ “La tercera bola es roja” A4 ≡ “La cuarta bola es azul” Probabilidades y Estadística I
  • 13.
    2. Teorema dela prob. compuesta (4/4) Probabilidad a calcular Configuración de la urna Resultado por Laplace b r P(R1 ) P(R1 ) = r b+r b r+k P(R 2 | R1 ) P(R 2 | R1 ) = r+k b + (r + k) b r + 2k P(R 3 | R1 ∩ R 2 ) P(R 3 | R1 ∩ R 2 ) = r+2k b + (r + 2k) b P(A 4 | R1 ∩ R 2 ∩ R 3 ) b P(A 4 | R1 ∩ R 2 ∩ R 3 ) = r+3k b + (r + 3k) Probabilidades y Estadística I
  • 14.
    Esquema inicial 1. Introduccióna la probabilidad condicionada 2. Teorema de la probabilidad compuesta o producto 3. Independencia de sucesos 4. Teorema de la Probabilidad Total 5. Teorema de Bayes Probabilidades y Estadística I
  • 15.
    3. Independencia desucesos (1/3) INDEPENDENCIA X| Y=y’j ≡ X ∀ j Y| X=x’i ≡ Y ∀ i Estadística Descriptiva fij = fi• × f• j ∀i ≠ j Probabilidades y Estadística I
  • 16.
    3. Independencia desucesos (2/3) Probabilidad a calcular Configuración de la urna Resultado por Laplace b r P(R1 ) P(R1 ) = r b+r b r P(R 2 | R1 ) P(R 2 ) = r b+r b r P(R 3 | R1 ∩ R 2 ) P(R 3 ) = r b+r b b P(A 4 | R1 ∩ R 2 ∩ R 3 ) P(A 4 ) = r b+r Probabilidades y Estadística I
  • 17.
    3. Independencia desucesos (3/3) P ( A ∩ B ) P ( B ) × P ( A) = ∩ × SUCESOS INDEPENDIENTES ∪ + SUCESOS INCOMPATIBLES Probabilidades y Estadística I