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1 UNIFEI - Universidade Federal de Itajubá Campus Itabira AULA 2 Introdução a Probabilidade 2 Introdução a Probabilidade Experimentos Aleatórios São aqueles experimentos em que os resultados não são necessariamente os mesmos, ainda que as condições de realização se mantenham praticamente as mesmas. Ou seja, o resultado final depende do acaso. 3 Exemplos • Em uma linha de produção que fabrica peças em série, conte o número de peças defeituosas produzidas em um período de 24 horas. • Uma asa de avião é fixada por um grande número de rebites. Conte o número de rebites defeituosos. • Uma lâmpada é fabricada. Em seguida é ensaiada quanto a duração da vida, pela colocação em um soquete e anotação do tempo decorrido (em horas) até queimar. 4 Exemplos • Medir o comprimento de uma dimensão de uma peça produzida por uma máquina. • A resistência à tração de uma barra metálica é medida. • Um termógrafo registra a temperatura continuamente, num período de 24 horas. Em determinada localidade e em uma data especificada, esse termógrafo é lido. 5 Variáveis Aleatórias Variável Aleatória Discreta Chamamos de Variável Aleatória Discreta (VAD) aquela variável que assume valores que podem ser contados, isto é, é aquela para a qual o conjunto é finito ou infinito enumerável. Em geral, são variáveis numéricas, cujo valor medido pode variar de uma réplica para outra do experimento. 6 Exemplos • número de bits transmitidos em um canal de comunicação que foram recebidos com erro. • número de arranhões em uma superfície de um disco óptico. • proporção de peças defeituosas entre 1000 testadas. • número de terremotos. 7 Variável Aleatória Contínua Variável Aleatória Contínua (VAC) é aquela que pode assumir qualquer valor numérico em um determinado intervalo ou coleção de intervalos reais, ou seja, é aquela para a qual o conjunto é infinito não- enumerável. Variáveis Aleatórias 8 • valores de corrente elétrica em um cabo elétrico. • flutuações de temperatura. • pesos de caixas de laranja. • medidas de uma peça usinada na indústria para fins de controle de qualidade. • duração de uma conversa telefônica. Exemplos 9 Em teoria das probabilidades, o espaço amostral ou espaço amostral universal, geralmente denotado E, S, Ω ou U (de "universo"), de um experimento aleatório é o conjunto de todos os resultados possíveis do experimento. Por exemplo, se o experimento é lançar uma moeda e verificar a face voltada para cima, o espaço amostral é o conjunto U = {cara, coroa} . Para o lançamento de um dado de seis faces, o espaço amostral é o conjunto U = {1, 2,,3, 4, 5, 6} . Espaço Amostral 10 Evento 11 Conceito de Probabilidade A probabilidade em termos práticos é uma medida que exprime a incerteza presente em situações onde os resultados são variáveis. Existem dois processos importantes para se obter a estimativa da probabilidade de um evento A. Processo Clássico Se um evento A pode ocorrer de h maneira diferentes em um total de n maneira possíveis (todas igualmente prováveis), então a probabilidade do evento ocorrer é dada por: P(A) = h / n 12 Conceito de Probabilidade Processo da Frequência Se após n repetições de um experimento aleatório (n bem grande) se observa h ocorrências de determinado evento A, então a probabilidade do evento A ocorrer é dada por: P(A) = h / n 13 Função de Probabilidade A cada evento A na classe E de eventos associamos um número real P(A), isto é, P é uma função real definida em E (função de probabilidade) e P(A) é a probabilidade do evento A ocorrer, desde que sejam satisfeitos os seguintes axiomas: 14 Principais Teoremas 15 Exercícios 16 Exercícios 17 Probabilidade Condicional 18 Produto de Probabilidades 19 Exemplo 20 Exemplo 21 Exemplo 22 Eventos Independentes 23 Eventos Independentes 24 Exemplo 25 Exemplo 26 Exercícios 27 Exercícios 28 Teorema da Probabilidade Total 29 Exemplo 30 Teorema de Bayes 31 Exemplo 32 Exercícios 33 Exercícios
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