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Probability Prof. Seewhy Lee 경우의 수 n(A): 사건 A가 일어나는 경우의 수 n(A U B): 두 사건 A 또는 B가 일어나는 경우의 수 n(A ∩ B): 두 사건 A와 B가 동시에 일어나는 경우의 수 n( A B) n( A) n( B) n( A B) 곱의 법칙 곱의 법칙 순열 (Permutation) n! n Pr (n r )! 범어사 ` 경마장 온천장 대공원 동서대 광안리 을숙도 자갈치 가덕도 이기대 오륙도 다대포 태종대 해운대 중복순열 (Repeated Permutation) 상이한 n개 중 중복을 허락하여 r개를 뽑아 늘어놓는 가짓수 예제 1.6 n r n r 조합 (Combination) 상이한 n개 중 r개를 뽑는 가짓수 예제 1.8, 1.9 n! n Cr r!(n r )! League | Tournament 네 팀 1조 리그 경기 수 4! 6 4 C2 2! 2! 16 팀 토너먼트 경기 수 8 4 2 1 15 우승에 필요한 경기 수 3 4 7 월드컵 경기 입장 수입 리그 경기 수 = 6 ⅹ 9 = 54 16 팀 토너먼트 경기 수 = 15+1 = 16 총 수입 = (70경기) ⅹ (10만명/경기) ⅹ (10만원/명) Save The Children! 복지 / 더불어 잘 살기 왜 안되는가? Probability • 도개걸윷모 확률 은? 냄새는 왜 퍼질까? 사람은 하루 평균 8번 방 귀 얘들에게선 얼마에 한번씩? Distribution of Balls • 수평의 방을 2ⅹ2 네 구역으로 나 눈다. • 그 방에 네 개의 구슬을 던진다. (구 슬은 무척 작음) • 어느 한 구역에만 네 개의 구슬이 모두 들어갈 확률은? • 네 개의 구슬이 구역에 골고루 네 개의 구슬이 네 구역에네 골고루 퍼질 확률이 월등히 크 퍼질 확률은? 다! 냄새 분자들이 ①처럼 한 쪽에 모여있을 확률은? 냄새 분자들이 ②처럼 양쪽에 같은 수로 분포할 확률 은? Here’s The Answer!! • 냄새 분자들이 한 곳에 모여있을 확률은 실질적으 로 0. • 널리 고루 퍼질 확률은 상대적으로 대단히 크다. • 실질적으로 확률 1이다. • 따라서 모두 냄새를 맡게 된다. 시행 / 사건 / 표본공간 / 확률 표본공간: 어떤 시행(Trial)에서 일어날 수 있는 모든 사건의 집합 P(E) = 사건 E가 일어날 확률 통계적 확률: 시행에서 실제 일어나는 사건의 상대 빈도 수학적 확률: 표본공간에서 특정 사건의 상대적 빈도. 경우의 수로 계 산. 합사건 / 곱사건 / 배반사건 P( E F ) P( E) P( F ) P( E F ) 여사건 (Complimentary Event) P( E ) 1 P( E) C 5개의 동전을 던진다. 그림이 한 개 이상일 확률은? 예제 2.4: 두 주사위를 던진다. 합이 4 이상일 확률은? Poker 포카드 확률? 13 4 C 4 P 52 C 7 48 C3 1 595 플러쉬 확률? 4 13 C 5 P 52 C 7 39 C2 1 35 Lotto • • • • • 1등: 2등: 3등: 4등: 5등: 6개 5개 5개 4개 3개 숫자 일치 숫자와 보너스 숫자 일치 숫자 일치 숫자 일치 숫자 일치 Example 6개의 나사 중 2개가 불량이다. 이 중 세 개를 취할 때 불량이 1개 포함될 확률은? 조건부 확률 Bayes’ Theorem P(F|E) : 사건 E가 일어났다는 조건 아래 사건 F가 일어날 확률 E가 일어난 경우만 고려함 E가 새로운 표본공간 P(F|E) : 그 표본공간에서 E∩F가 차지하는 비율에 의해 결정됨 U E F EF P( E F ) P( F E ) P( E ) Multiplication Rule P(E F ) P(E)P(F E) P(F )P(E F ) Generalized Bayes’ Theorem Ai Aj for i j n P(A ) 1 k 1 P( Ai B ) P( Ai B) P( B) P ( Ai B ) n P( A k 1 k B) k P( Ai ) P( B Ai ) n P( A )P( B A ) k 1 k k 예 1: p.374 • 뽑힌 학생이 A학과라는 조건하에 그 학생 이 남학생일 확률? P(남학생 A학과 ) 16 / 50 8 P(남학생 A학과) P( A학과) 30 / 50 15 예 2: 감염과 검사 • 어느 마을 전체 주민의 10%가 어떤 질병에 감염되었다. • 그 질병의 감염 여부를 알아내는 검사방법이 개발되어 실험을 한 결과 • 질병에 걸린 사람의 90%가 양성반응을 보였고 • 질병에 걸리지 않은 사람의 20%가 양성반응을 보였다. • 검사에서 양성반응을 보인 사람이 실제로 감염되어 있을 확률은? 질병 감염: A, 양성반응: B, 구하려는 것: P(A|B) P( A) 0.1 P( AC ) 0.9 P( B | A) 0.9 P( BC | A) 0.1 P( B | AC ) 0.2 P( BC | AC ) 0.8 P( Ai B ) P( Ai B) P( B) P ( Ai B ) n P( A k 1 k B) P( Ai ) P( B Ai ) n P( A )P( B A ) k 1 k (0.1)(0.9) (0.1)(0.9) (0.9)(0.2) k • 어느 마을 전체 주민의 10%가 어떤 질병에 감염되었다. • 그 질병의 감염 여부를 알아내는 검사방법이 개발되어 실험을 한 결과 • 질병에 걸린 사람의 90%가 양성반응을 보였고 • 질병에 걸리지 않은 사람의 20%가 양성반응을 보였다. • 검사에서 양성반응을 보인 사람이 실제로 감염되어 있을 확률은? 감염 (A) 감염되지 않음 (AC) 0.1 0.9 양성반응 (B) 0.9 0.09 0.2 0.18 음성반응 (BC) 0.1 0.01 0.8 0.72 예 3: 기상예보 • • • • 연중 비가 비가 비가 비가 오는 날이 40%, 비가 오지 않는 날이 60% 왔는데 오지 않을 것이라고 예보한 경우가 10% 오지 않았는데 비가 올 것이라고 예보한 경우가 30% 올 것이라고 예보하였을 때 실제로 비가 올 확률은? 비가 옴 비 오지 않음 0.4 0.6 안 온다 예보 0.1 0.04 0.7 0.42 비 온다 예보 0.9 0.36 0.3 0.18 Summary 순열 nPr 조합 nCr 사건과 표본공간 확률: 경우의 수 Counting Bayes의 정리: Prof. Seewhy Lee