Forum: Offtopic Stochastik, Bedingte Wahrscheinlichkeit


von Georg M. (g_m)


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Urnenmodell, Ziehen mit Zurücklegen

Aus einer Urne, die zwei Kugeln enthält, wird eine Kugel gezogen und 
wieder zurückgelegt. Die gezogene Kugel ist weiß. Wie groß ist die 
Wahrscheinlichkeit, dass beide Kugeln weiß sind?
Dieses Zufallsexperiment wird mehrmals wiederholt, wobei jedes Mal eine 
weiße Kugel gezogen wird.

1.Ziehung: weiß. P(beide weiß) = ?
2.Ziehung: weiß. P(beide weiß) = ?
3.Ziehung: weiß. P(beide weiß) = ?
4.Ziehung: weiß. P(beide weiß) = ?
. . .
. . .

von Michael L. (nanu)


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Georg M. schrieb:
> Urnenmodell, Ziehen mit Zurücklegen
>
> Aus einer Urne, die zwei Kugeln enthält, wird eine Kugel gezogen und
> wieder zurückgelegt. Die gezogene Kugel ist weiß. Wie groß ist die
> Wahrscheinlichkeit, dass beide Kugeln weiß sind?

Meinst Du das ernst oder willst Du die Leute auf den Arm nehmen? Und die 
Lösung findest Du nicht, obwohl das in jedem Lehrbuch zur 
Wahrscheinlichkeitsrechnung stehen dürfte?

von Marcel V. (mavin)


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Man kann dem Problem ganz praktisch entgegentreten. Bevor die gezogene 
Kugel zurückgelegt wird, nimmt man die zweite Kugel aus der Urne, um zu 
sehen welche Farbe sie hat. Dafür genügen schon zwei Handgriffe!

von Marcel V. (mavin)


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Von 9 gleichgroßen Goldkugeln ist eine gefälscht und wiegt weniger als 
die übrigen 8 Kugeln. Um herauszufinden, um welche Kugel es sich hierbei 
handelt, steht eine Waage mit zwei Waagschalen zur Verfügung. Wie kann 
die gefälschte Kugel durch nur zweimaliges Wiegen ohne Zuhilfenahme von 
Gewichten herausgefunden werden?

von Michael B. (alter_mann)


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Und jetzt bitte noch ein Streichholz-Umlege-Rätsel.🥱

von Marcel V. (mavin)


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Georg M. schrieb:
> Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass beide Kugeln weiß sind?

Wenn bei 4 Ziehungen immer alle Kugeln weiß gewesen sind, dann beträgt 
die Wahrscheinlichkeit 80%, dass alle Kugeln weiß sind, denn bei der 
fünften Ziehung könnte ja doch noch die schwarze Kugel dabei sein!

Bei 99 weißen Ziehungen beträgt die Wahrscheinlichkeit nur noch 1 
Prozent, dass bei der 100. Ziehung doch noch die schwarze Kugel dabei 
ist!

von Marcel V. (mavin)


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Michael B. schrieb:
> Und jetzt bitte noch ein Streichholz-Umlege-Rätsel.🥱

Ja du gähnst, aber lös das mal!

Und ein Streichholzumlegerätsel könnte ich auch noch anbieten, sogar mit 
römischen Zahlen, für einen erhöhten Schwierigkeitsgrad!

von Mikro 7. (mikro77)


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Georg M. schrieb:>Wie groß ist die
> Wahrscheinlichkeit, dass beide Kugeln weiß sind?

Ad hoc: Wenn eine schwarze dabei ist, dann ist die Wahrscheinlichkeit n 
Mal weiße Kugeln zu ziehen 1:2^n. Also bspw. nach 10 Ziehungen ca. 0,1%; 
bzw. 99,9% Sicherheit dass beide weiß sind.

von Sheeva P. (sheevaplug)


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Marcel V. schrieb:
> Bei 99 weißen Ziehungen beträgt die Wahrscheinlichkeit nur noch 1
> Prozent, dass bei der 100. Ziehung doch noch die schwarze Kugel dabei
> ist!

Ich bewundere Deine Klugheit. Vielleicht können wir jetzt kurz einmal 
darüber nachdenken, was passiert, wenn beide Kugeln weiß sind. Danke. 
:-)

von Rbx (rcx)


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Michael B. schrieb:
> Und jetzt bitte noch ein Streichholz-Umlege-Rätsel.🥱

Wäre schöner, oben mal den Ereignisraum vernünftig aufzuzeichnen. Ist 
zwar nicht immer leicht, erleichtert aber die 
Wahrscheinlichkeitsrechnung ungemein.

Das Prinzip ist - genaugenommen ähnlich dem Münzwurf oder dem Roulette.
Bei einem Roulette-Spiel kann es ja auch sein, das 30 mal hintereinander 
die gleiche Farbe (Schwarz/Weiß) kommt. So ist also die 
Grundwahrscheinlichkeit erstmal ein halb bzw 50%. Das sagt dann aber 1. 
nicht über das tatsächliche Ergebnis und 2. kann man bei bestimmten 
Situationen auch Grundwahrscheinlichkeiten bestimmen, die dann in 
weiteren Rechnereien genutzt wird.
Wenn man von 3 Kugeln ausgeht, ist man schon beim Ziegenproblem, wo dann 
aber eher der Wechsel interessant ist.
Sind die eingesetzten Mengen im Ereignisraum unterschiedlich, kann man 
die Wahrscheinlichkeiten des Zugriffs danach bestimmen, da könnte man an 
Pferderennen, Formel 1 Rennen oder Wettervorhersagen denken.

Grundsätzlich werden die Wahrscheinlichkeitsrechnungen auch anders 
angegangen. Man zählt zuerst die Anzahl der möglichen Grundereignisse 
und schaut hinterher, welche Zusammenhänge man haben bzw. errechnen 
möchte.
Darüberhinaus sollte man sich auch mal über Erwartungswerte informieren.

von Marcel V. (mavin)


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Marcel V. schrieb:
> Von 9 gleichgroßen Goldkugeln ist eine gefälscht und wiegt weniger als
> die übrigen 8 Kugeln. Um herauszufinden, um welche Kugel es sich hierbei
> handelt, steht eine Waage mit zwei Waagschalen zur Verfügung. Wie kann
> die gefälschte Kugel durch nur zweimaliges Wiegen ohne Zuhilfenahme von
> Gewichten herausgefunden werden?

Hier die Lösung:

Man legt auf jede Waagschale jeweils 3 Kugeln. Ist das Gewicht in beiden 
Waagschalen identisch, muss eine der 3 übrigen Kugeln gefälscht sein. 
Sind die Waagschalen nicht gleich schwer, so befindet sich die 
gefälschte unter den 3 Kugeln, die leichter waren. Nun geht man mit den 
3 Kugeln, unter denen sich die Fälschung befindet, so weiter vor: Man 
wiegt 2 der 3 Kugeln gegeneinander ab. Ergibt sich kein Gleichgewicht, 
so ist die leichtere Kugel die gefälschte. Ergibt sich ein 
Gleichgewicht, so ist die dritte Kugel die gefälschte.

von Marcel V. (mavin)


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Sheeva P. schrieb:
> Vielleicht können wir jetzt kurz einmal darüber nachdenken, was
> passiert, wenn beide Kugeln weiß sind.

Wenn beide Kugeln wirklich weiß sind, dann verhält es sich trotzdem ganz 
genauso, denn du kannst ja immer nur eine Kugel mit den Augen sehen, die 
andere Kugel bleibt im Verborgenen! Du müsstest also bis in die 
Unendlichkeit und noch viel weiter ständig Ziehungen vornehmen und 
selbst dann würde die Wahrscheinlichkeit, dass beide Kugeln weiß sind, 
asymptotisch gegen 100% laufen.

von Georg M. (g_m)


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Ich musste hier fragen, weil ich vom Mathematiklehrer-Video verwirrt 
wurde.

https://www.youtube.com/watch?v=2z89nYDLQjY

von Mikro 7. (mikro77)


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Schönes Beispiel für bedingte Wahrscheinlichkeiten ist:

https://en.wikipedia.org/wiki/Monty_Hall_problem

(Vllt. erinnern sich einige der Älteren hier auch noch an den Zonk.)

Beitrag #8022519 wurde vom Autor gelöscht.
von R. L. (roland123)


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Georg M. schrieb:
> Dieses Zufallsexperiment wird mehrmals wiederholt, wobei jedes Mal eine
> weiße Kugel gezogen wird.

wenn eine rote Kugel gezogen wird ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, 
dass die Öffnung der Urne nicht richtig entgratet war.

von Christoph M. (mchris)


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Wenn beide Kugeln in der Urne weiß sind, ist die Wahrscheinlichkeit, 
dass man beim zweiten Mal eine weiße Kugel zieht 100% ;-)

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Die Aufgabe ist nicht schwer, denn das richtige Stichwort steht bereits
im Thread-Titel: Bedingte Wahrscheinlichkeit.

Die Formel dafür steht hier:

  https://de.wikipedia.org/wiki/Bedingte_Wahrscheinlichkeit#Definition

Zweimalige Anwendung der Formel ermöglicht die Vertauschung von
bedingtem und bedingendem Ereignis:

  https://de.wikipedia.org/wiki/Bedingte_Wahrscheinlichkeit#Satz_von_Bayes

Der Rest ist Fleißarbeit.

Leider geht aus dem Aufgabentext nicht hervor, wie die beiden Kugeln in
die Urne kamen, weswegen hier mehrere Interpretationsmöglichkeiten und
damit verschiedene Lösungen möglich sind.

von Marcel V. (mavin)


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Yalu X. schrieb:
> Leider geht aus dem Aufgabentext nicht hervor, wie die beiden Kugeln in
> die Urne kamen, weswegen hier mehrere Interpretationsmöglichkeiten und
> damit verschiedene Lösungen möglich sind.

Wer die Kugeln in die Urne reingelegt hat, ist für die Lösung der 
Aufgabe komplett uninteressant! Derjenige der die Kugeln in die Urne 
reingelegt hat, wird demjenigen der sie rausnimmt mit an Sicherheit 
grenzender Wahrscheinlichkeit nicht verraten was für Kugeln er in die 
Urne reingelegt hat!

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Marcel V. schrieb:
> Yalu X. schrieb:
>> Leider geht aus dem Aufgabentext nicht hervor, wie die beiden Kugeln in
>> die Urne kamen, weswegen hier mehrere Interpretationsmöglichkeiten und
>> damit verschiedene Lösungen möglich sind.
>
> Wer die Kugeln in die Urne reingelegt hat, ist für die Lösung der
> Aufgabe komplett uninteressant!

Ich schrieb ja auch nicht "wer", sondern "wie".

Hier sind zwei naheliegende von unendlich vielen Möglichkeiten, wie die
beiden in die Urne zu legenden Kugeln ausgewählt worden sein könnten:

1. Es wurde zweimal nacheinander eine Münze geworfen. Bei Kopf wurde
   eine schwarze, bei Zahl eine weiße Kugel in die Urne gelegt.

2. Auf 3 Karten wurden die Zahlen 0, 1 und 2 geschrieben. Die Karten
   wurden gemischt und dann eine davon gezogen. Gemäß der Zahl n auf der
   Karte wurden n weiße und 2-n schwarze Kugeln in die Urne gelegt.

Die beiden Vorgehensweisen führen zu verschiedenen Lösungen der Aufgabe.

Wahrscheinlichkeiten beziehen sich immer auf Ereignisse, und Ereignisse
sind Ergebnisse eines Zufallsexperiments. Ist dieses Zufallsexperiment
nicht klar definiert, lassen sich auch keine Wahrscheinlichkeiten
berechnen.

So wird bspw. im Bertrand-Paradoxon nach der Wahrscheinlichkeit für eine
Eigenschaft einer zufälligen Kreissehne gefragt, ohne anzugeben, mit
welchem Verfahren die Sehne generiert wird, was für viel Verwirrung
sorgt:

  https://de.wikipedia.org/wiki/Bertrand-Paradoxon_(Wahrscheinlichkeitstheorie)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Marcel V. schrieb:
> Man kann dem Problem ganz praktisch entgegentreten. Bevor die gezogene
> Kugel zurückgelegt wird, nimmt man die zweite Kugel aus der Urne, ...

Die erst Kugel rollt vom Tisch, Danach springt Georg erst mal vieleckig 
durch den Raum. Es kommt nicht mehr zur Ziehung der zweiten Kugel.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)



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Georg M. schrieb:
> Video verwirrt wurde

Was verwirrt wäre "Picking up a female ball out from a box with one 
female ball and one male ball.", dessen Lösung auf pc gegendert wurde. 
😵‍💫

: Bearbeitet durch User
von Max M. (neuername01)


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Rbx schrieb:

> Bei einem Roulette-Spiel kann es ja auch sein, das 30 mal hintereinander
> die gleiche Farbe (Schwarz/Weiß) kommt. So ist also die
> Grundwahrscheinlichkeit erstmal ein halb bzw 50%.

Nur um der Verbreitung falscher Fakten vorzubeugen:
Weiß ist beim Roulette höchstens die Kugel, eigentlich nicht mal diese. 
Und die Gewinnwahrscheinlichkeit beträgt natürlich nicht 50%, denn die 
Bank gewinnt immer. Schuld daran sind die Grünen. War ja klar... Diese 
grünen Nullen!

: Bearbeitet durch User
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