Przejdź do treści

Prawdopodobieństwo w praktyce — moneta, kostka, loteria i paradoks urodzin

Redakcja AMKBIT · · 2 min czytania

Dlaczego 5 orłów w 10 rzutach zdarza się rzadziej, niż myślisz, jak policzyć szansę na „co najmniej jeden”, ile osób trzeba, żeby dwie miały urodziny tego samego dnia, i czym jest błąd hazardzisty.

Podstawa

P(A) = liczba zdarzeń sprzyjających ÷ liczba wszystkich zdarzeń rzut kostką, wypadnie parzysta: 3 ÷ 6 = 1/2

Wzór działa, gdy wszystkie wyniki są jednakowo prawdopodobne. Liczbę możliwości często liczy się kombinatoryką (zob. kombinacje, permutacje, wariacje).

Wiele prób — schemat Bernoulliego

Gdy powtarzamy to samo doświadczenie n razy i liczymy sukcesy:

P(k sukcesów) = C(n, k) · p^k · (1 − p)^(n − k)

SytuacjaPrawdopodobieństwo
dokładnie 5 orłów w 10 rzutachok. 24,6%
co najmniej 5 orłów w 10 rzutachok. 62,3%
10 orłów w 10 rzutachok. 0,1% (1 : 1024)
dokładnie 1 szóstka w 6 rzutach kostkąok. 40,2%

Dowolne n, p i k policzysz — z wykresem rozkładu — w kalkulatorze schematu Bernoulliego.

„Co najmniej jeden” — przez zdarzenie przeciwne

P(co najmniej jeden) = 1 − P(żaden) = 1 − (1 − p)^n

  • Co najmniej jedna szóstka w 6 rzutach: 1 − (5/6)⁶ ≈ 66,5% (a nie 100%).
  • Co najmniej jedna szóstka w 4 rzutach: 1 − (5/6)⁴ ≈ 51,8% — na tym zakładzie w XVII wieku zarabiał kawaler de Méré.
  • Jeśli alarm ma 1% szans na fałszywe uruchomienie w ciągu doby, to w ciągu roku przynajmniej jeden fałszywy alarm zdarzy się z prawdopodobieństwem 1 − 0,99³⁶⁵ ≈ 97,4%.

Paradoks urodzin

Ile osób musi być w grupie, żeby z prawdopodobieństwem ponad 50% dwie miały urodziny tego samego dnia? Tylko 23. Przy 50 osobach to już ok. 97%. Intuicja zawodzi, bo liczymy nie „czy ktoś ma urodziny tego dnia co ja”, ale czy jakakolwiek para się pokrywa — a par w grupie 23 osób jest 253.

P(wszystkie różne) = 365/365 · 364/365 · … · 343/365 ≈ 0,493 P(co najmniej jedna para) ≈ 1 − 0,493 = 0,507

Loteria

W Lotto (6 z 49) liczba możliwych zestawów to C(49, 6) = 13 983 816. Jeden zakład daje szansę ok. 1 : 14 milionów na „szóstkę”. Kupując 10 zakładów co tydzień przez 50 lat (26 000 zakładów), masz ok. 0,19% szans na główną wygraną. Jak uczciwie przeprowadza się losowania, opisuje poradnik uczciwe losowanie, a losowanie liczb przeprowadzisz w maszynie losującej.

Błąd hazardzisty

Po serii 5 reszek wielu ludzi wierzy, że „teraz musi wypaść orzeł”. Ale moneta nie ma pamięci — każdy rzut to nadal 50 : 50. Prawdopodobieństwo serii 6 reszek z góry wynosi 1/64, ale po 5 reszkach szansa na szóstą to wciąż 1/2. Na tym samym błędzie opiera się wiele „systemów” w grach losowych — żaden nie zmienia matematycznej przewagi organizatora.

Narzędzia do tego poradnika

prawdopodobieństwoschemat Bernoulliegostatystykaparadoks urodzinloteriamatura

Przeczytaj też