Pull to refresh

Байес и задача про Морфеуса

Reading time4 min
Views21K
Больше года назад, 17 апреля 2014, на Хабре появилась эта статья (ко дню смерти Томаса Байеса). Там было много всего интересного, но, как обычно, большая часть обсуждений в комментариях свелась к задачке, которая была лишь эпиграфом. Тогда я проглядел статью по диагонали, а задачу и вовсе проигнорировал.

А зря…

Давеча, решив разобраться в теореме Байеса я начал читать интуитивное объяснение интуитивного объяснения. Предсказуемо ничего никто никуда не дочитал, зато с большим удовольствием взялся решать задачки. Задача про больные сиси из вышеупомянутого туториала оказалась относительно простой безо всяких теорем, и так как мой ответ совпал с авторским, решив потешить эго я отправился за дополнительными задачами. Первой попавшейся на глаза оказалась задача из SUBJ про Морфеуса. Она была чуть более заковыриста чем предыдущая, но в итоге я получил ответ. ВНЕЗАПНО мой ответ не совпал ни с одним из ответов выданных хабровчанами в комментариях к статье про Байеса. Остальные интернеты, хоть и выдали некоторое количество упоминаний этой задачи, ничего адекватного в решениях не содержали.

Что бы проверить ответ, я накидал простой скрипт на питоне, который подтвердил правильность моего решения (Процентов на 99. Все таки псевдослучайный генератор приводит к небольшому разбросу в результатах).

Итак, в интернетах кто-то не прав, а комментировать на хабре я не могу (уже могу, спасибо). Так что вот вам «решение», комментарии, выводы и скрипт в песочницу.

Еще раз задача (напоминаю источник.):
В левой руке Морфеуса лежит 7 синих и 3 красных таблетки, а в правой 5 синих и 8 красных. Вы закрываете глаза и берете таблетку — она оказывается красной, однако вы не знаете из какой руки ее взяли. Какова вероятность, что вы взяли ее из правой руки?

Для начала, скрипт.

Важный момент, касательно двоетолков условия
В ходе обсуждения задачи часто возникает тенденция принять за должное, что вероятность получения таблетки из правой и левой руки 50/50. На самом деле в самой задаче этого нигде не сказано. Мы интуитивно ожидаем такого подхода к методу выбора таблетки из руки. На практике же про то, как была выбрана таблетка ничего не сказано. Значит и придумывать отсебятину не стоит.

EDIT:
Ниже в комментариях мне указали, что это все еще не убедительно, так что попробую добавить такое объяснение (оттуда же из комментариев):

Допустим мы абстрагируемся от рук. Пусть задача звучит так: На столе лежит 8 целых яблок, 3 надкусанных яблока, 5 целых персиков и 7 надкусанных персиков.

Вы закрываете глаза и берете фрукт. Это яблоко. Какова вероятность, что оно целое?

В этой задаче вопроса о методе выбора не возникает? У любого фрукта интуитивно одинаковый шанс быть выбранным.
На самом деле, задача не изменилась. Целость — это атрибут соответствующий правой руке. Надкусанность — левой. Формулировка с руками заставляет искать методику выбора завязанную на количество рук, но как мне кажется — это ошибка.

Решение и выводы
Вот как выглядел процесс решения для меня:
3/10 30%
8/13 61.5%
11/23 47.8%

3/11 27.27%
8/11 72.73%

13/23 56.52%
10/23 43.48%

30% * 43.48% / 100 = 13.04%
61.5% * 56.52% / 100 = 34.76%

34.76% * 100 / 47.8% = 72.72%

А вот так я описал его на общечеловеческом:
Таблетка уже есть. Красная. Вероятность того, что я взяв таблетку получу красную — 47.8% (11 из 23). Вероятность того, что выбирая таблетку я возьму ее из левой руки — 43.48% (10 из 23). Из правой — 56.52% (100% — 43.48%). Вероятность, что взятая таблетка будет из левой руки и окажется красной — 13.04%. Вероятность, что взятая таблетка будет из правой руки и окажется красной — 34.76%. Всего вероятность взять красную таблетку равна 47.8% (11 из 23 и 13.04% + 34.76%). Вероятность того, что взятая красная таблетка была из правой руки — 72.72% (34.76% из 47.8%. Процент вероятности взять красную таблетку из правой от вероятности достать красную вообще).

А вот так я понял, что все это ересь:
Получив ответ, я заметил, что он один в один совпадает с общей долей красных таблеток в правой руке (8/11). Совпадение? Пересчитывать не хотелось, поэтому я просто стал изменять в скрипте количество синих таблеток в правой и левой руке. Ответ не менялся. *** — подумал я. Очевидно факт того, что у нас в руке уже лежит красная таблетка, просто отбрасывает все случаи, когда мы выбирали синюю. Следовательно, что они есть, что их нету — монопенисуально. Самое забавное, что все вычисления из моего решения выше верны. И продолжают оставаться верными при изменении количества любых таблеток.

Выводы:
1) Никаким Байесом в этой задаче и не пахнет. Применять его теорему тут не нужно.
2) Автор задачи — знатный тролль.
3) Хотите над кем-то подшутить? Подкиньте ему эту задачку и злобно хихикайте, пока жертва тужится в попытках понять, что здесь не так.
4)…
5) PROFIT


Этой публикацией (и хорошо бы комментариями) хочется окончательно закрыть тему этой задачки в интернетах.

Может быть кто-то найдет ошибки в моем решении или рассуждениях?

EDIT2:
Почитав комментарии мое мнение о задаче изменилось. Теперь из математической, задача превратилась в филологическую. Или даже скорее в теологическую.
В основном все поделились на две группы:
1) Яйцо надо разбивать с тупой стороны
«Вы закрываете глаза и берете таблетку» означает:
1) Шанс получения любой из упомянутых ранее таблеток — равновероятен (решение выше)
2) Так как ранее упомянуты руки, алгоритм выбора таблеток:
— Выбор руки
— Выбор таблетки из определенной руки

И теперь мое личное ИМХО:
С точки зрения русского языка, а также с целью минимально коверкать задачу допущениями при решении — первый вариант наше все. Но учитывая контекст (Байес), автор вероятно все же хотел учитывать выбор руки. Тогда в задаче будут зависимые события и нам понадобится теорема для решения.
Правильный ответ 2-го варианта (для потомков)
67.2%
Tags:
Hubs:
+16
Comments47

Articles