Autor Tema: ¿Cuál es la "probabilidad correcta"?

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12 Febrero, 2023, 05:22 pm
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Eparoh

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Hola a todos.

Hoy he visto el siguiente vídeo y me ha parecido interesante conocer vuestra opinión:


En esencia, el problema es el siguiente (traducido de Wikipedia, porque en el vídeo me parece un pelín confuso):

Citar
La Bella Durmiente se ofrece voluntaria para hacer el siguiente experimento y se dicen los siguientes detalles: El domingo la dormirán. Una o dos veces durante el experimento se le despertará, entrevistará y volverá a poner a dormir con una droga que le hará olvidar que estuvo despierta. Para decidir como proceder con el experimento se lanza una moneda justa:

  • Si sale cara, se le despertará y entrevistará únicamente el lunes.
  • Si sale cruz, se le despertará y entrevistará tanto el lunes como el martes.
En cualquier caso, se le despertará el miércoles sin entrevistarla y el experimento terminará.

Cada vez que se le despierta y se le entrevista no sabrá que día es ni si ha estado despierta antes. Durante la entrevista se le preguntará: "¿Cuál crees que es la probabilidad (credence en inglés) de que en la moneda saliera cara?"

La cuestión ahora es, ¿qué debería responder la Bella Duermiente?

Antes de discutir lo que yo creo que es la solución, cabe decir que la razón por la que lo pongo en este subforo y no en el de probabilidad es porque pienso que, matemáticamente, este problema no tiene ningún interés. Sin prefijar el espacio de probabilidad, el modelo que se está considerando, hablar de probabilidad es casi siempre muy peliagudo (salvo en ejemplos muy sencillos como lanzar monedas, tirar dados o sacar cartas de una baraja, etc.), y cuando a priori no es demasiado claro el espacio de probabilidad adecuado para el problema, la "solución" deja de ser matemática y pasa a ser más bien filosófica sobre que modelo probabilístico es "correcto" (como la famosa paradoja de Bertrand).

Dicho esto, personalmente si creo que hay un espacio probabilístico muy claro para resolver el problema, y ese es exactamente el de discernir si al lanzar una moneda sale cara o cruz. Por muy intrincado que parezca el planteamiento del problema, dado que tu no tienes absolutamente ninguna información sobre que salió en la moneda o que día es, al final se está preguntando por la probabilidad de que en una moneda salga cara. Creo que no habría ninguna diferencia si se dijera: "Lanzamos una moneda y no te decimos el resultado. Cada día te preguntaremos cual es la probabilidad de que haya salido cara". Por tanto, creo que la probabilidad que debería responder es 1/2.

En el vídeo y en el enlace de Wikipedia aparecen "argumentos" sobre porque la probabilidad debería ser 1/3, pero a mi parecer no tienen ningún fundamento, pues asignan probabilidades (e incluso probabilidades compuestas) a ciertos sucesos como "Ser lunes dado que a salido cara", "Ser lunes y que salga cara", pero no es nada claro el espacio de probabilidad sobre el que se trabaja y, para mi, eso siempre da problemas porque, parece simplemente que formas un espacio de probabilidad a medida para que de la respuesta que tu quieres que de.

Como dije, me interesa bastante vuestras opiniones y saber si pensáis que estoy equivocado en algún punto de todo lo que comento.

Un saludo.

12 Febrero, 2023, 06:28 pm
Respuesta #1

feriva

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Respecto de la moneda va a ser siempre un medio, pero al suceso cruz le corresponde el doble de entrevistas. Si el experimento se hace muchas semanas, habrá el doble de entrevistas respecto de cuando sale cruz y la mitad respecto cuando sale cara. Entonces, la probabilidad de que haya salido cruz cuando le preguntan (la probabilidad condicionada a este hecho) es de 2/3 (en mi opinión).

Tenemos las entrevistas así

Cruz: Lunes, martes

Cara: Lunes.

Cruz: Lunes, Martes.

Cara: Lunes.

Con esto vale para contar: Tenemos 6 entrevistas, 4 cuando sale la cruz y 2 cuando sale la cara; las probabilidades respectivas son 4/6, o sea 2/3 cuando sale cruz, y 2/6, o sea 1/3 cuando sale cara.

*Todo esto si he leído y he entendido bien y me no he equivocado (que es esperar demasiado de mí).

Saludos.

12 Febrero, 2023, 07:56 pm
Respuesta #2

Eparoh

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Hola feriva.

Ese razonamiento que propones es, más o menos, el que se muestra en el vídeo. Sin embargo no me convence, pues lo que cuentas no son el número de caras o cruces que aparecen al realizar el experimento, pues la moneda se lanza una única vez. A mi parecer, lo que cuentas es, en cierto modo, el número de veces que la entrevistan, y no me parece un suceso equivalente (respecto a la probabilidad) a que salga cara o cruz, a pesar de que existe una relación biunivoca entre ambos.

Como decía al principio, creo que al final el problema está en como decir objetivamente que modelo probabilístico es correcto.

Un saludo

12 Febrero, 2023, 08:20 pm
Respuesta #3

Masacroso

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No veo mucho misterio: la probabilidad de salir cara o cruz no depende en nada de la bella durmiente, dependerá de la probabilidad intrínseca a la moneda de haber salido cara o cruz, que si es una moneda normal será \( 1/2 \). Por otro lado, lo que diga la bella durmiente y lo que crea cuando le pregunten dependerá del criterio de la bella durmiente, que podría ser cualquiera ¿no?

Añado: el problema que le veo a esto es que la bella durmiente siempre será preguntada por tal probabilidad, independientemente de lo que haya salido en la moneda, así que el evento "ser preguntada por la probabilidad de que haya salido cara" no contiene información alguna sobre la probabilidad de que haya salido cara o cruz.

12 Febrero, 2023, 08:27 pm
Respuesta #4

feriva

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Hola feriva.

Ese razonamiento que propones es, más o menos, el que se muestra en el vídeo. Sin embargo no me convence, pues lo que cuentas no son el número de caras o cruces que aparecen al realizar el experimento, pues la moneda se lanza una única vez. A mi parecer, lo que cuentas es, en cierto modo, el número de veces que la entrevistan, y no me parece un suceso equivalente (respecto a la probabilidad) a que salga cara o cruz, a pesar de que existe una relación biunivoca entre ambos.

Como decía al principio, creo que al final el problema está en como decir objetivamente que modelo probabilístico es correcto.

Un saludo

No he visto el vídeo (no entiendo casi el inglés hablado).

La probabilidad de la moneda sigue siendo un 1/2; tomando el caso particular de seis que he puesto sale: cruz, cara, cruz, cara; dos de cada. Pero enttendo que no preguntan por esa probabilidad, sino por la que viene asociada a las preguntas; si son 6 preguntas y cuando sale cruz preguntan 4 veces y cuando sale cara 2 veces... la probabilidad de que coincida la pregunta con la cruz es claramente mayor; concretamente es 2/3.

Saludos.

12 Febrero, 2023, 09:04 pm
Respuesta #5

feriva

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Rectifico.
Sí, tenéis razón, he leído otra vez el enunciado. La probabilidad de que le pregunten una o dos veces es la misma, 1/2, porque el dado sólo se tira una vez. Pero el que le pregunten dos veces no aumenta su probabilidad de acertar qué número ha salido, porque no se acuerda, no sabe cuántas veces le preguntan.
Me he dado cuenta con el ejemplo del dado al decir eso de "tiene probabilidad de salir todos los días"; y no es eso, lo que ocurre es que en cualquier día puede ser el 6, los otros no cualquier día. Pero los días no importan nada, si el dado se tira sólo una vez, pues será 1/6 la probabilidad de todos. 
He borrado sin querer la respuesta del dado: decía que que el con el seis se preguntaba seis días y con los otros números 1 día: 1 lunes, 2 martes...

12 Febrero, 2023, 10:40 pm
Respuesta #6

Luis Fuentes

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Hola

 Hay una cosa que es útil hacer para pensar este tipo de cuestiones, y es como plantearíamos la cosa si en lugar de calcular las probabilidades con un cálculo teórico, lo hiciésemos estadísticamente, repitiendo el juego un montón de veces y anotando los resultados; de manera que las probabilidades son casos favorables (del suceso X) entre casos totales.

 Y pensado así me deja dudas de que "los más razonable" sea \( 1/2 \).

 1) Una forma de anotar los datos sería: cada vez que la entrevistamos sumar uno al número de intentos y al lado si ha salido cara o si ha salido cruz. Al cabo de miles de semanas repitiendo el juego dividir números de caras entre el número de intentos y esa sería la probabilidad empírica de que cuando la entrevistemos salga cara. Siendo así las probabilidad saldría \( 1/3 \), porque cuando sale cruz anotaríamos el doble de entrevistas que cuando sale cara.

 2) Para que salga cara con probabilidad \( 1/2 \) el número de intentos sería el número de semanas.

 ¿Pero es más razonable la interpretación (2) que la (1)?. No lo veo claro. ¿O estoy haciéndome trampas al solitario?.

Saludos.

12 Febrero, 2023, 11:25 pm
Respuesta #7

Carlos Ivorra

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1) Imaginemos que la pregunta que le hacen es: A ver si adivinas si ha salido cara o cruz. Si aciertas te llevas un premio.

Si se repite el experimento muchas veces y la bella durmiente responde siempre cruz, se llevará el premio dos veces de cada tres.

¿No es eso lo mismo decir que, cada vez que la despiertan, la probabilidad de que haya salido cruz es 2/3?

2) Imaginemos que si sale cara no la entrevistan y si sale cruz la entrevistan. Entonces, si le preguntan cuál es la probabilidad de que haya salido cruz, su respuesta será obviamente que del 100%

¿Sólo en este caso extremo es justo decir que la probabilidad para la bella durmiente depende del criterio con el que se hacen las entrevistas y en los demás casos es 0.5? ¿No es el caso del problema un caso intermedio?

3) Imaginemos que un hombre tira una moneda al aire el 1 de enero. Si sale cara, elige un día del año y ese día pone una bandera en lo alto de su casa. Si sale cruz elige 300 días del año en los cuales pondrá la bandera.

Ahora alguien que conoce esta costumbre llega al pueblo un cierto día de ese año y ve la bandera izada. ¿No tiene derecho a concluir que es más probable que haya salido cruz que cara? (Y no es difícil calcular la probabilidad exacta.)

Añado: Acabo de entrar en la página de wikipedia y he visto algunos argumentos parecidos a los que acabo de dar. No los había visto al escribir mi post.

12 Febrero, 2023, 11:31 pm
Respuesta #8

feriva

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Hola

 Hay una cosa que es útil hacer para pensar este tipo de cuestiones, y es como plantearíamos la cosa si en lugar de calcular las probabilidades con un cálculo teórico, lo hiciésemos estadísticamente, repitiendo el juego un montón de veces y anotando los resultados; de manera que las probabilidades son casos favorables (del suceso X) entre casos totales.

 Y pensado así me deja dudas de que "los más razonable" sea \( 1/2 \).

 1) Una forma de anotar los datos sería: cada vez que la entrevistamos sumar uno al número de intentos y al lado si ha salido cara o si ha salido cruz. Al cabo de miles de semanas repitiendo el juego dividir números de caras entre el número de intentos y esa sería la probabilidad empírica de que cuando la entrevistemos salga cara. Siendo así las probabilidad saldría \( 1/3 \), porque cuando sale cruz anotaríamos el doble de entrevistas que cuando sale cara.

 2) Para que salga cara con probabilidad \( 1/2 \) el número de intentos sería el número de semanas.

 ¿Pero es más razonable la interpretación (2) que la (1)?. No lo veo claro. ¿O estoy haciéndome trampas al solitario?.

Saludos.

Una pregunta, Luis; y así aprovecho para reponer el ejemplo que he borrado sin querer.

Quiero saber principalmente si el ejemplo es equivalente (que no estoy seguro del todo) y, si lo fuera, si el enfoque puede servir para ayudar a verlo (yo tengo ahora dudas, es como esas ilusiones ópticas que las miras un rato y, de repente, donde estás viendo una cara, ves otra y ya no puedes ver la que veías).

Supongamos que es un dado. Si sale el 6 se pregunta de lunes a sábado; si sale el 1, sólo el lunes, si el 2, sólo el martes, etc. Así, ella no sabe qué día o días la despiertan, pero sabe que si fuera martes, sólo podrían ser el 6 o el 2; mientras que el 1,3,4,5 tendrían probabilidad cero. Esto pasa con todos los días: el martes, el 6 y el 2 tienen probabilidad ½, el miércoles la tienen el 6 y el 3… y así hasta el sábado, donde el 6 tiene probabilidad 1. Si sale el el 6, le preguntarán seis días, si sale otro cualquiera sólo un día. Pero como el 6 tiene probabilidad 1/6 de salir, mientra otro que no sea el 6 tiene probabilidad 5/6, la probabilidad de que le pregunten 6 días es considerablemente más baja y de alguna manera parece que se compensa algo, pero no lo velo claro, no sé muy bien qué.
¿Es equivalente el ejemplo; podría servir para decidir una cosa u otra?

*(acabo de ver la respuesta de Carlos, ahora la leo).

Creo que no es equivalente, porque es uno contra cinco y la moneda es uno contra uno.

Saludos.
 

12 Febrero, 2023, 11:37 pm
Respuesta #9

Masacroso

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1) Una forma de anotar los datos sería: cada vez que la entrevistamos sumar uno al número de intentos y al lado si ha salido cara o si ha salido cruz. Al cabo de miles de semanas repitiendo el juego dividir números de caras entre el número de intentos y esa sería la probabilidad empírica de que cuando la entrevistemos salga cara. Siendo así las probabilidad saldría \( 1/3 \), porque cuando sale cruz anotaríamos el doble de entrevistas que cuando sale cara.

¿Pero esto no sería asumir que las entrevistas son equiprobables? Hay una entrevista que tiene un 50% de ocurrir, y el resto el otro 50%.

1) Imaginemos que la pregunta que le hacen es: A ver si adivinas si ha salido cara o cruz. Si aciertas te llevas un premio.

Si se repite el experimento muchas veces y la bella durmiente responde siempre cruz, se llevará el premio dos veces de cada tres.

Pero aquí estás contando esas tres como equiprobables cuando no lo son. Lo que yo veo que ocurriría es que se llevaría dos premios con una probabilidad del 50% si dice cruz, y un premio con un 50% de probabilidad si dice cara.