Calculadora do paradoxo das caixas de Bertrand

Explore a probabilidade condicional com o famoso enigma das três caixas de moedas.

Configuração das caixas
Escolha quantas caixas contêm cada par de moedas de ouro e prata.

Sobre o paradoxo das caixas de Bertrand

O paradoxo das caixas de Bertrand é um enigma clássico de probabilidade condicional. Na forma padrão, três caixas contêm duas moedas cada: uma tem duas de ouro, outra uma de ouro e uma de prata, e outra duas de prata. Uma caixa é escolhida uniformemente, uma moeda é retirada uniformemente e a moeda observada é de ouro. A pergunta é qual a probabilidade de a moeda não vista na caixa escolhida também ser de ouro. Uma intuição rápida, mas incorreta, responde metade, pois apenas as caixas ouro-ouro e ouro-prata continuam possíveis. O detalhe esquecido é que essas duas caixas não são igualmente prováveis após observar ouro. A caixa ouro-ouro tem dois resultados que podem produzir essa observação, enquanto a ouro-prata tem apenas um. Entre os três resultados de ouro igualmente prováveis, dois pertencem à caixa ouro-ouro. Portanto, a probabilidade condicional de a outra moeda ser de ouro é 2/3, ou cerca de 66.67%. A observação altera a probabilidade relativa das caixas, que é a lição central do paradoxo. Esta calculadora generaliza o enigma ao permitir várias caixas de cada tipo. Com G caixas ouro-ouro e M caixas ouro-prata, há 2G resultados de ouro no primeiro grupo e M no grupo misto. Dado que se observou ouro, a probabilidade de ter escolhido uma caixa ouro-ouro é 2G dividido por 2G + M. Caixas prata-prata não aparecem na fórmula porque não podem produzir a observação de ouro, embora façam parte do experimento antes de qualquer moeda ser vista. O enigma demonstra de forma compacta o teorema de Bayes, os efeitos de seleção e a importância de contar resultados à luz da evidência. Ele se assemelha à interpretação de exames médicos, à amostragem de controle de qualidade e a situações em que uma observação é mais provável sob uma causa oculta do que outra. A resposta depende das hipóteses de amostragem: todas as caixas devem ter a mesma chance de seleção, assim como cada moeda da caixa escolhida deve ter a mesma chance de retirada. Se as probabilidades diferirem, os pesos precisam ser incluídos explicitamente. Altere as quantidades para ver como duplicar tipos de caixa muda a probabilidade posterior, preservando o mesmo raciocínio condicional.

Exemplos do paradoxo das caixas

Cada resultado está condicionado à retirada inicial de uma moeda de ouro.

Quantidade de caixas (GG, GS, SS)ProbabilidadeRaciocínio
1, 1, 166.67%Dois dos três resultados possíveis de ouro estão na caixa ouro-ouro.
2, 1, 380.00%Quatro dos cinco resultados possíveis de ouro estão em caixas ouro-ouro.
1, 2, 050.00%Os dois resultados de caixas ouro-ouro se equilibram com os dois resultados de ouro das caixas mistas.

Como usar a calculadora

  1. Informe o número de caixas ouro-ouro, ouro-prata e prata-prata.
  2. Confirme que a seleção das caixas e a das moedas em cada caixa são equiprováveis.
  3. Selecione Calcular probabilidade condicional para condicionar à observação de ouro.
  4. Compare os resultados favoráveis das caixas ouro-ouro com todos os resultados capazes de mostrar ouro.

Perguntas frequentes

Por que a resposta clássica não é metade?

Os dois tipos de caixa restantes não são igualmente prováveis após observar ouro. A caixa ouro-ouro oferece o dobro de maneiras de produzir essa observação.

Por que caixas prata-prata não afetam o resultado?

Uma caixa prata-prata não pode produzir a observação de ouro, então seu peso condicional passa a zero. Ela afeta as probabilidades antes de a moeda ser observada.

Como o teorema de Bayes se aplica?

O teorema de Bayes reajusta o peso de cada caixa conforme a chance de ela produzir uma moeda de ouro. A calculadora faz esse ajuste contando os resultados que produzem ouro.

Quais hipóteses o cálculo usa?

Cada caixa tem a mesma chance de ser escolhida e cada moeda de uma caixa tem a mesma chance de ser retirada. Uma seleção enviesada exige probabilidades ponderadas em vez de simples contagens.

Posso modelar mais de três caixas?

Sim, informe qualquer quantidade inteira não negativa para cada tipo de caixa. A mesma fórmula condicional vale quando os tipos de caixa são duplicados.