Калькулятор парадокса Бертрана

Рассчитайте вероятность в классическом парадоксе ящиков и ожидаемый итог повторных испытаний.

Калькулятор условных испытаний
Моделируйте классический опыт с тремя ящиками, когда уже известно, что первая монета золотая.

Условным здесь называется испытание, в котором первая увиденная монета была золотой.

Как устроен парадокс Бертрана

Эта версия парадокса Бертрана — известная задача об условной вероятности с тремя ящиками, также называемая парадоксом ящиков Бертрана. Три внешне одинаковых ящика содержат разные пары монет: в первом две золотые, во втором золотая и серебряная, в третьем две серебряные. Случайно выбирают ящик и случайно достают одну монету. Увидев, что она золотая, спрашивают: какова вероятность, что оставшаяся монета тоже золотая? Хочется исключить ящик с двумя серебряными монетами и считать остальные два равновероятными, получив одну вторую. Но такой ход рассуждений не учитывает правдоподобие наблюдения. Ящик «золото-золото» даёт золотую монету двумя способами, а «золото-серебро» — только одним. При условии наблюдения золота остаются три равновероятные позиции золотых монет. Две принадлежат ящику «золото-золото», поэтому точная вероятность ещё одной золотой монеты равна 2/3, или примерно 66.67%. Калькулятор применяет эту точную теоретическую вероятность к выбранному числу условных испытаний. Умножение числа испытаний на 2/3 даёт ожидаемое число случаев, в которых скрытая монета золотая. Математическое ожидание может быть дробным, но наблюдаемое количество должно быть целым, поэтому результат округляется до ближайшего целого. Случайные выборки не генерируются: повторные расчёты детерминированы. Настоящая симуляция Монте-Карло колебалась бы вокруг этого ожидания, а с ростом числа испытаний доля обычно приближалась бы к двум третям. Парадокс иллюстрирует общий принцип условной вероятности: возможные объяснения нужно взвешивать по тому, насколько легко каждое порождает наблюдаемый результат. Этот принцип лежит в основе теоремы Байеса и используется в диагностике, скрининге, анализе надёжности и классификации. Важно также явно задать условия отбора. Все ящики должны иметь одинаковую начальную вероятность выбора, а обе монеты выбранного ящика — одинаковую вероятность извлечения. Другие веса выбора изменят ответ. Введите несколько вариантов числа испытаний, чтобы отличить постоянную теоретическую вероятность от меняющегося ожидаемого количества. Реальные итоги могут отличаться от ожидания из-за случайных колебаний.

Примеры ожидаемых результатов

Вероятность остаётся равной двум третям, а ожидаемое количество растёт вместе с числом испытаний.

Условные испытанияОжидаемое число вторых золотых монетРасчёт
302030, умноженное на 2/3, равно 20.
300200Ожидаемая доля остаётся 66.67%.
1,5001,000В более крупном эксперименте используется та же условная вероятность.

Как рассчитать ожидаемый итог

  1. Выберите число испытаний, в которых первая монета уже оказалась золотой.
  2. Введите это положительное целое число в поле испытаний.
  3. Нажмите «Рассчитать ожидаемый итог», чтобы применить точную вероятность в две трети.
  4. Сравните постоянную вероятность с ожидаемым числом вторых золотых монет.

Частые вопросы

Это версия парадокса Бертрана с хордой?

Нет. Калькулятор посвящён парадоксу трёх ящиков с монетами и условной вероятности. Парадокс случайной хорды — другая задача, зависящая от определения случайного выбора хорды.

Почему вероятность всегда равна двум третям?

Содержимое ящиков и предпосылки равномерного выбора фиксированы. Из трёх позиций, дающих золотую монету, две соседствуют с другой золотой монетой.

Гарантирован ли ожидаемый результат?

Нет. Ожидаемое количество — это долгосрочное среднее, а не гарантированный итог опыта. Случайная выборка может дать больше или меньше.

Почему используются условные испытания?

Парадокс касается испытаний, в которых золото уже наблюдалось, поэтому случаи с серебром исключаются. Именно учёт этого условия меняет вероятности ящиков.

Как неравномерный выбор ящика изменит ответ?

Априорную вероятность выбора каждого ящика нужно умножить на вероятность извлечь из него золото. Простой ответ в две трети верен лишь при равномерном выборе ящиков и позиций монет.