Калькулятор парадокса ящиков Бертрана

Изучите условную вероятность на известной задаче о трёх ящиках с монетами.

Настройка ящиков для расчёта
Укажите число ящиков с каждой парой золотых и серебряных монет.

О парадоксе ящиков Бертрана

Парадокс ящиков Бертрана — классическая задача на условную вероятность. В стандартном варианте три ящика содержат по две монеты: один — две золотые, другой — золотую и серебряную, третий — две серебряные. Ящик выбирают равновероятно, затем равновероятно извлекают монету, и она оказывается золотой. Какова вероятность, что невидимая монета в выбранном ящике тоже золотая? Быстрая, но неверная интуиция подсказывает одну вторую, поскольку возможны только ящики «золото–золото» и «золото–серебро». Упущено то, что после наблюдения золотой монеты эти два ящика не равновероятны. В ящике «золото–золото» две монеты могут дать такое наблюдение, а в смешанном — лишь одна. Из трёх равновероятных золотых исходов два относятся к ящику «золото–золото». Поэтому условная вероятность второй золотой монеты равна 2/3, или примерно 66.67%. Наблюдение меняет относительную вероятность ящиков — это главный смысл парадокса. Калькулятор обобщает задачу, позволяя задать несколько ящиков каждого типа. При G ящиках «золото–золото» и M ящиках «золото–серебро» первая группа даёт 2G золотых исходов, а смешанная — M. При условии наблюдения золота вероятность выбора ящика «золото–золото» равна 2G, делённому на 2G + M. Ящики «серебро–серебро» не входят в формулу, поскольку не могут дать золотую монету, хотя до наблюдения они остаются частью эксперимента. Задача наглядно показывает теорему Байеса, эффекты отбора и важность подсчёта исходов с учётом имеющихся данных. Она напоминает интерпретацию медицинских тестов, выборочный контроль качества и другие ситуации, где одно наблюдение вероятнее при одной скрытой причине, чем при другой. Ответ зависит от предположений о выборе: все ящики должны выбираться с одинаковой вероятностью, как и обе монеты внутри выбранного ящика. Если вероятности различаются, веса нужно учитывать явно. Меняйте количества, чтобы увидеть, как добавление ящиков одного типа меняет апостериорную вероятность при том же условном рассуждении.

Примеры парадокса ящиков

Каждый результат предполагает, что сначала извлечена золотая монета.

Число ящиков (GG, GS, SS)ВероятностьОбоснование
1, 1, 166.67%Два из трёх возможных золотых исходов относятся к ящику «золото–золото».
2, 1, 380.00%Четыре из пяти возможных золотых исходов относятся к ящикам «золото–золото».
1, 2, 050.00%Два исхода из ящиков «золото–золото» уравновешены двумя золотыми исходами из смешанных ящиков.

Как пользоваться калькулятором

  1. Введите число ящиков «золото–золото», «золото–серебро» и «серебро–серебро».
  2. Убедитесь, что выбор ящиков и выбор монет внутри каждого ящика равновероятны.
  3. Нажмите «Рассчитать условную вероятность», чтобы учесть наблюдение золотой монеты.
  4. Сравните благоприятные исходы ящиков «золото–золото» со всеми исходами, дающими золото.

Частые вопросы

Почему классический ответ — не одна вторая?

После наблюдения золота два оставшихся типа ящиков не равновероятны. Ящик «золото–золото» даёт вдвое больше способов получить такое наблюдение.

Почему ящики «серебро–серебро» не влияют на результат?

Такой ящик не может дать наблюдаемую золотую монету, поэтому его условный вес становится нулевым. Но до наблюдения монеты он влияет на вероятности.

Как применяется теорема Байеса?

Теорема Байеса меняет вес каждого возможного ящика с учётом вероятности получить из него золото. Калькулятор делает это подсчётом исходов с золотыми монетами.

Какие предположения используются в расчёте?

Все ящики выбираются с одинаковой вероятностью, и каждая монета внутри ящика извлекается равновероятно. При смещённом выборе нужны взвешенные вероятности, а не простой подсчёт.

Можно ли задать больше трёх ящиков?

Да, укажите любое неотрицательное целое количество для каждого типа. При добавлении одинаковых ящиков действует та же формула условной вероятности.