Условная вероятность

Условная вероятность — это вероятность наступления события AA при условии, что произошло событие BB. Обозначается как P(AB)P(A | B) и определяется формулой:

P(AB)=P(AB)P(B),P(A | B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)},

где: P(AB)P(A \cap B) — вероятность одновременного наступления событий AA и BB. P(B)P(B) — вероятность наступления события BB (при этом P(B)>0P(B) > 0).

Основные свойства

  • Свойство 1: Если события AA и BB независимы, то:
P(AB)=P(A)иP(BA)=P(B).P(A | B) = P(A) \quad \text{и} \quad P(B | A) = P(B).
  • Свойство 2: Если P(B)=0P(B) = 0, то P(AB)P(A | B) не определено.

Формулы и вычисления

Формула условной вероятности

Для вычисления условной вероятности P(AB)P(A | B) используется:

P(AB)=P(AB)P(B).P(A | B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}.

Пример вычисления

Если в урне 4 красных и 6 синих шаров, какова вероятность выбрать красный шар, если известно, что шар не синий?

  • Событие AA: “шар красный”.
  • Событие BB: “шар не синий”.
P(AB)=P(AB)P(B)=4101=410=0.4.P(A | B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)} = \frac{\frac{4}{10}}{1} = \frac{4}{10} = 0.4.

Независимые событияOpen in new tab

Два события AA и BB независимы, если:

P(AB)=P(A)P(B).P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B).

Пример независимых событий

При броске кубика и подбрасывании монеты:

  • Событие AA: “выпало четное число” (P(A)=12P(A) = \frac{1}{2}).
  • Событие BB: “выпал орел” (P(B)=12P(B) = \frac{1}{2}).

Вероятность одновременного наступления:

P(AB)=P(A)P(B)=1212=14.P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B) = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{4}.

Применение

  • Статистика: анализ данных и оценка вероятностей.

  • Машинное обучение: построение моделей и алгоритмов.

  • Финансовые рынки: оценка рисков и принятие решений.

Задачи для закрепления

  1. В урне 5 красных и 3 синих шара. Какова вероятность выбрать красный шар, если известно, что шар не синий?
  2. В игре бросают два кубика. Какова вероятность того, что оба кубика покажут четное число?
  3. Если вероятность дождя P(A)=0.3P(A) = 0.3 и вероятность того, что я возьму зонт P(B)=0.5P(B) = 0.5, какова вероятность того, что будет дождь и я возьму зонт, если события независимы?

Заключение

Условная вероятность — это важный инструмент для анализа и понимания взаимосвязей между событиями. Знание этой концепции позволяет решать широкий спектр задач в различных областях.