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Frequencia Relativa e o conceito de probabilidade: Se um experimento (observação/mensuração) é repetido um grande numero de vezes e o evento E ocorre 30% das vezes, então 0,30 poderá ser uma boa aproximação da probabilidade do evento E. Evento: Uma coleção de posiveis resultados de um experimento. Resultados: Cada resultado possivel de um simples experimento. Experimento Resultado Evento Lançar moeda Cara (H)Coroa (T) Cara Lançar moeda 5vezes HHHHH ou No minimo HTTHT … 3 coroas Selecionar peso de um individuo Peso peso < 50kg Frequencia Relativa e Probabilidade 1 Estimando Probabilidades Peso Altura 43,5 1,76 45,2 1,90 48,4 1,86 51,8 1,83 53,0 1,61 55,2 1,53 57,2 1,81 59,3 1,90 61,0 1,90 61,4 1,85 63,4 1,98 65,2 1,53 65,6 1,96 67,8 1,86 68,0 1,75 68,3 1,85 68,5 1,81 76,2 1,82 76,3 1,87 84,7 1,88 Experimento Basico : Medidas individuais de Peso e Altura. Peso e Altura são variaveis aleatorias – seus valores variam de individuo para individuo. Nós usamos os simbolos P e A para representar as variaveis aleatorias. Estimando as seguintes probabilidades. P(P > 60kg) = 12/20 = .60 P( 50 < P < 60) = 5/20 = .25 P(A < 1.8m) = 5/20 = .25 P( P > 60kg e A < 1.8m) = 2/20 = .1 A probabilidade pode ser sempre maior do que 1.0? A probabilidade pode ser sempre menor do que 0.0? 2 Evento A: No minimo tres caras H nos cinco lances. Evento B: No minimo tres coroas T nos cinco lances. A ocorrencia de um dos eventos exclui a possibilidade de ocorrencia de outro evento. Eventos Mutuamente Exclusivos Evento A implica 3,4 ou 5 caras o que implica em 2,1, ou 0 coroas. Experimento Basico: 5 lances de uma moeda. Evento B implica 3,4 or 5 coroas o que implica em 2,1 or 0 caras Assim, se o evento A ocorre (e.g. nos obtemos 3 caras) então o Evento B não pode ocorrer (e.g nos não podemos obter 3 coroas). 3 Eventos Mutuamente Exclusivos (cont) Evento A: Um peso observado maior do que 60 kg. (P >60) Evento B: Um peso observado maior do que 50 kg. (P >50) Experimento Basico : Medidas de peso e altura. A e B são mutuamente exclusivos. Nos poderemos observar um peso de 61 kg que poderia satisfazer ambos eventos. Evento C: Um peso observado menor do que 50 kg. (P <50) Evento D: Um peso observado maior do que 60 kg. (P >60) C e D são mutuamente exclusivos. Se nos observamos um peso de menos do que 50kg nos não podemos simultaneamente observar um peso, digo de 61kg. Se dois eventos C e D são mutuamente, então a probabilidade de que que ambos eventos ocorram é P(C ou D) = P(C) + P(D). 4 Eventos Mutuamente Exclusivos - Probabilidades P(P <50)=3/20 = .15, P(P >60)=12/20 = .60, Peso Altura 43,5 1,76 45,2 1,90 48,4 1,86 51,8 1,83 53,0 1,61 55,2 1,53 57,2 1,81 59,3 1,90 61,0 1,90 61,4 1,85 63,4 1,98 65,2 1,53 65,6 1,96 67,8 1,86 68,0 1,75 68,3 1,85 68,5 1,81 76,2 1,82 76,3 1,87 84,7 1,88 então P(P<50 ou P>60) = .15 + .60 = .75 =(3+12)/20 P(C ou D) = P(C) + P(D) 5 Eventos Complementares Evento A: Um peso observado menos do que 60 kg. (P <60) Evento B: Um peso observado de no minimo 60 kg. (P 60) Experimento Basico : Medida de peso de uma pessoa Eventos A e B são mutuamente exclusivos. Mas, os dois eventos são complementares então não existirá outras opções. P(P<60)=.40, P(P 60)=.60, P(P< 60 ou P 60) = .40 + .60 = 1.00 6 TTTTT TTTTH TTTHT TTTHH TTHTT TTHTH TTHHT TTHHH THTTT THTTH THTHT THTHH THHTT THHTH THHHT THHHH HTTTT HTTTH HTTHT HTTHH HTHTT HTHTH HTHHT HTHHH HHTTT HHTTH HHTHT HHTHH HHHTT HHHTH HHHHT HHHHH 32 possiveis resultados. P(C) =(5 +10)/32 = 15/32 P(C ou D)= 30/32 P(D) =(5 +10)/32 = 15/32 Computando Probabilidades Experimento Basico : Lançar uma moeda 5 vezes. P(3-5 Caras H em 5 lances) =16/32 Evento A: no minimo 3 caras P(2-5 Coroas T em 5 lances) =26/32 Evento B: No minimo 2 coroas T Evento C: 1 ou 2 Coroas Evento D: 1 ou 2 Caras Mutuamente Exclusivo Conte para ter certeza . Não Mutuamente Exclusivo Evento C: 3 ou 4 Caras Evento D: 3 ou 4 Coroas 7 Se dois eventos, A e B são mutuamente exclusivos, então P(A) e P(B) devem satisfazer as seguintes propriedades. 1)()(1)()( )()()ou( 1)(01)(0 BPBPeAPAP BPAPBAambosP BPeAP Algumas Propriedades Complementar de A Complementar de B A B Essas propriedades são mantidas para quaisquer eventos A e B, não necessariamente , mutuamente exclusivos, assim: 8 União e Interseção dos Eventos A INTERSEÇÃO de dois eventos A e B é o conjunto de todos os resultados que está incluido em ambos A e B, e dado como A B. (leia-se A e B) )()()()( BAPBPAPBAP A B AB AB Importante relembrar A UNIÃO de dois eventos A e B é o conjunto de todos os resultados que está incluido em A ou B (ou ambos) e é dado como ( A B), leia-se A ou B. Regra Geral: Some as probabilidades e então subtraia a interseção, assim não estaremos fazendo dupla contagem. 9 Peso Altura 43,5 1,76 45,2 1,90 48,4 1,86 51,8 1,83 53,0 1,61 55,2 1,53 57,2 1,81 59,3 1,90 61,0 1,90 61,4 1,85 63,4 1,98 65,2 1,53 65,6 1,96 67,8 1,86 68,0 1,75 68,3 1,85 68,5 1,81 76,2 1,82 76,3 1,87 84,7 1,88 União e Interseção Exemplo Experimento Basico : Altura e peso. )()()()( BAPBPAPBAP Qual é a probabilidade de 60<P<70 ou A>1.8) P(60<P<70 A>1.8) =P(60<P<70) + P(A>1.8) –P(60<P<70 A>1.8) = 9/20 + 15/20 – 7/20 = (9+15-7)/20 = 17/20 = .85 Qual a probabilidade de P>60 e A<70) P(P>60 A<70) = P(P>60) + P(P<70) –P(A>60 P<70) = 12/20 + 17/20 – 20/20 = (12+17-20)/20 = 9/20 = .45 ( ) ( ) ( ) ( )P A B P A P B P A B 10 Algebra - Probabilidade P(A B) = P(A) + P(B) –P(A B) P(A B) + P(A B) = P(A) + P(B) P(A B) = P(A) + P(B) - P(A B) Probabilidade é como qualquer simbolo algebrico, que nos podemos somar, subtrair, multiplicar e dividir. 1= [P(A) + P(B) - P(A B)]/ P(A B) {assumindo P(A B) 0} Se o evento A e B são complementares eles não se interceptam, então P(A B) = 0, e P(A B) = P(A) + P(B), asim, dado que A B envolve todos possiveis eventos, P(A B)=1, então 1= P(A) + P(B) para eventos complementa- res, ou (A) = 1-P(B) 11 Considere dois eventos A e B com probabilidades diferentes de zero, P(A) e P(B). )( )( )|( BP BAP BAP A probabilidade condicional de um evento A dado o evento B. )( )( )|( AP BAP ABP A probabilidade condicional de um evento B dado o evento A. Probabilidade Conditional Quando nos calculamos a probabilidade conditional nos estamos querendo saber a respeito da probabilidade de um evento sob uma restrição/conhecimento no qual o segundo evento tem ocorrido. Ex: P(P>50 dado que A>1.8) – Isto é , qual a probabilidade de encontrar alguem com um peso maior do que 50kg entre individuos que são maiores do que 1.8m? Note: Evento B deve ter probabilidade diferente de zero. Note: Evento A deve ter probabilidade diferente de zero. . 12 Probabilidade Condicional Exemplo Evento A: Peso (X) é maior doque 50 kg. Evento B: Altura (Y) é maior do que 1.8 m. Experimento Basico: Medindo o peso e altura em uma amostra. Peso Altura 43,5 1,76 45,2 1,90 48,4 1,86 51,8 1,83 53,0 1,61 55,2 1,53 57,2 1,81 59,3 1,90 61,0 1,90 61,4 1,85 63,4 1,98 65,2 1,53 65,6 1,96 67,8 1,86 68,0 1,75 68,3 1,85 68,5 1,81 76,2 1,82 76,3 1,87 84,7 1,88 P(X>50 e Y>1.8) = 13/20 P(Y > 1.8) = 15/20 )8.1( )8.150( )8.1|50( YP YXP YXP =(13/20)/(15/20) = 13/15 Qual a probabilidade de observarmos um peso maior do que 50kg entre individuos maiores que 1.8m? 13 ( ) ( ) ( | ) ( ) ( | ) P A B P A P B A P B P A B A probabilidade em que dois eventos ocorrem juntos Probabilidade da Interseção usando Probabilidade Condicional P(X>50 | Y>1.8) = 13/15 P(Y>1.8) = 15/20 P(X>50) = 17/20 P(X>50 and Y>1.8) = P(Y>18)P(X>50 | Y>1.8) =(15/20)(13/15) = 13/20 Peso Altura 43,5 1,76 45,2 1,90 48,4 1,86 51,8 1,83 53,0 1,61 55,2 1,53 57,2 1,81 59,3 1,90 61,0 1,90 61,4 1,85 63,4 1,98 65,2 1,53 65,6 1,96 67,8 1,86 68,0 1,75 68,3 1,85 68,5 1,81 76,2 1,82 76,3 1,87 84,7 1,88 14 Eventos Independentes Eventos A e B são ditos independentes se: )()()(ou ),()|(ou ),()|( BPAPBAPBPABPAPBAP (Probabilidade de um evento não depende do que acontece com o outro). Evento A: Peso (X) é maior do que 50 kg. Evento B: Altura (Y) é maior do que 1.8 m. A e B são eventos independentes? Peso Altura 43,5 1,76 45,2 1,90 48,4 1,86 51,8 1,83 53,0 1,61 55,2 1,53 57,2 1,81 59,3 1,90 61,0 1,90 61,4 1,85 63,4 1,98 65,2 1,53 65,6 1,96 67,8 1,86 68,0 1,75 68,3 1,85 68,5 1,81 76,2 1,82 76,3 1,87 84,7 1,88 P(A) =P(P >50)= 17/20 = .85 P(A|B) =P( P >50 |A >1.8)= 13/15 = .8667 Proximos, mas Não , eles são dependentes 15