Ég er búinn að vera að stúdera líkindafræði alveg á milljón í tengslum við Bayesianisma. Fyrir vikið langar mig til þess að koma með smá gátu. Þeir sem þegar kunna svarið mega ekki svara -- og ekkert svindl með því að gúgla!
Gátan er eftirfarandi:
Heiðarlegur þáttastjórnandi hefur sett upp þrjár hurðir. Bak við eina hurðina er taska með milljón krónum, en bak við hinar tvær dyrnar er kartafla. Það er engin leið til þess að greina hvað er bak við hvaða hurð. Þáttastjórnandinn segir við þig:
"Leikreglurnar eru eftirfarandi: Fyrst tilgreinir þú á einhverja hurð, og síðan opna ég eina af hinum hurðunum sem er með kartöflu. Að því loknu færð þú að velja hvort þú viljir halda þig við fyrstu hurðina sem þú valdir, eða skipta yfir í hina hurðina."
Þú byrjar á því að benda á hurð númer 1. Þáttastjórnandinn opnar hurð númer 3 og sýnir þér kartöfluna þar á bak við.

Spurningin er eftirfarandi: Ef maður vill eignast milljónina, hvort er betra að halda sig við upprunalegu hurðina eða að skipta um hurð?
(Dagur)
Er þetta ekki bara þannig að í byrjun eru 33.333...% líkur á að þú veljir rétta hurð. Svo þegar þú velur hurð þá opnar þáttastjórnandinn eina hurð og þá eru 2 eftir. Þannig eru 50% líkur á að hurðin, sem þú valdir ekki í byrjun, geymi milljónina. Þ.a.l. er alltaf betra að velja hurðina sem þú giskaðir ekki á í byrjun.
Vegna þess að það eru 66.66.. % líkur á að milljónin sé á bakvið hinar 2. Þó svo að þáttastjórnandinn opni eina hurð þá minnka ekkert líkurnar heldur eru þær enn 66.66...%. En upprunalega eru ávallt 33.33...% á fyrsta hurðin sé rétt.
Ég kannast nú samt eitthvað við þetta. Það er samt mjög auðvelt að ruglast í svona líkindareikningi.
1. Umferð: 33.33...% líkur á að velja rétt 66.66...% líkur á að milljónin sé á bakvið hinar tvær
2. Umferð: Þáttastjórnandi opnar 1 hurð af þessum tveimur sem þú ekki valdir, það eru enn 66.66..% líkur á að milljónin sé á bakvið hurðina þá hurð sem þú valdir ekki.
Þ.a.l. eru líkurnar 2x meiri á að milljónin sé á bakvið hurðina sem þú valdir ekki því hurðin sem þú valdir í byrjun er með 33.333 % líkur á að geyma milljónina.
Með því að beita Bayesískum útreikningum fáum við eftirfarandi:
Íhugum byrjunarstöðuna. Hurð 1 er valin, en hinar dyrnar hafa ekki verið opnaðar. Líkurnar að peningarnir séu bak við hurð 1 P(C1) og líkurnar á að peningarnir séu bak við hurð 3 P(C3). Sitt hvorar líkur eru 1/3. Líkurnar á að þáttastjórnandinn opni hurð númer 3, P(03), er 1/2, sbr.:
P(O3)
= P(C1)×P(O3 | C1) + P(C2)×P(O3 | C2) + P(C3)×P(O3|C3)
= 1/3*1/2 + 1/3 * 1 + 1/3 * 0
= 1/2
Fyrir vikið eru líkurnar á að peningarnir séu bak við hurð 2, skv. Bayes:
P(C2|O3)
= ( P(C2|O3) * P(C2) ) / P(O3)
= ( 1 * 1/3 ) / (1/2)
= 2/3
well, þetta er allavega rétt þó svo að ég hugsi þetta aðeins öðruvísi. T.d. getum við útvíkkað dæmið. Segjum sem svo að ég leggi 1000 spil á borðið og leyfi þér að velja eitt. Þá eru 1/1000 að þú veljir rétt spil í byrjun en 999/1000 að rétta spilið sé í bunkanum á borðinu. Ég fletti síðan hinum 998 spilum og skil 1 eftir, en þá eru 999/1000 líkur á að það sé rétta spilið en einungis 1/1000 á að upprunalega spilið sé rétt.
En svona líkindafræði getur gert mann gráhærðan. Gef skít í Bayes. ;)
Fyndið að þú skulir pósta þessu, það var akkurat verið að fara yfir þetta fyrir tölvufræði hlutan af einum kúrsi í síðustu viku. Þetta er hið svo kallað Monty Hall vandamál http://en.wikipedia.org/wiki/Monty_Hall_problem þetta er frekar snúið að átta að samfæra sig á þessu en trickið er að fatta að þáttarstjórnandin hefur a priori knowledge sem maður getur nýtt sér. Anners er bayes mjög svalur og er einn öflugasta leið til að sortera út ruslpóst. Ertu annars en þá í foundations of probabillitry kúrsinum?
Þetta þarf ekkert að vera flóknara heldur en bara nákvæmlega eins og Sindri setti þetta upp. Fyrst þegar þú velur hurð eru 1/3 líkur á að þú fáir vinning. Svo það eru 2/3 líkur á því að þú hafir ekki valið rétt. Þáttastjórandinn opnar pottþétt hurð með kartöflu svo hann er í raun að leyfa þér að velja tvær hurðir. Annars var víst uppi mikið fjaðrafok meðal stærðfræðinga og fræðimanna þegar þetta vandamál kom fyrst fram, mér skilst í einhverju tímariti. Það vildu allir hafa þetta 50/50.
Málið í þessu er að í þeim tilfellum sem vinningurinn er ekki bakvið hurðina sem maður velur fyrst fær maður vinninginn ef maður breytir vali sínu. Segjum að við endurtökum þennan leik milljón sinnum og teljum hversu oft vinningurinn er á bakvið hurðina sem maður velur fyrst. Niðurstaðan verður að í einum af hverjum þrem tilfellum er hann þar og í tveimur af hverjum þrem ekki (eða ansi nálægt þessu).
Jæja, maður semsagt fær vinninginn ef maður breytir vali sínu í þeim tilfellum sem hann er ekki bakvið upphaflegt val. Þau tilfelli eru 2/3 af öllum tilfellum. Þar af leiðir...

0
▽
Ég er alveg pottþéttur á því að það sé einhvers konar skrítið twist í þessu. Ég myndi halda að það væri betra að velja næstu hurðina, nema að þú teldir þig geta breytt kartöflu í milljón krónur, sem maður gæti kannski ef maður væri besti kartöflubóndi í heiminum.