10 Eventi e probabilità esempio O In un urna ci sono due palline, di colore bianco oppure rosso. Non conoscendo la composizione dell urna, né potendo guardarci dentro, si possono fare tre ipotesi: H1: le palline sono entrambe bianche (ipotesi BB); H2: una pallina è bianca e l altra è rossa (ipotesi BR); H3: le due palline sono entrambe rosse (ipotesi RR). possibile estrarre una pallina per volta, rimettendola quindi nell urna. Calcola il minimo numero di estrazioni per poter accettare una delle tre ipotesi con un grado di fiducia maggiore del 95%. In assenza di ulteriori informazioni attribuiamo alle tre ipotesi la stessa probabilità iniziale: 1 p(BB) = p(BR) = p(RR) = __ 3 La prima estrazione (esperimento 0) è già sufficiente a farci rigettare una delle tre ipotesi: se, infatti, per esempio alla prima estrazione uscisse una pallina bianca, allora evidentemente occorrerebbe scartare l ipotesi RR. La probabilità p(RR), ricalcolata dopo il primo esperimento, diventerebbe uguale a 0. Per avere il quadro completo della situazione è però necessario ricalcolare anche le probabilità relative alle altre due ipotesi, utilizzando la formula di Bayes semplificata. Supponendo perciò che all esperimento 0 si sia verificato l evento B, la situazione sarebbe la seguente: esperimento 0 (ipotesi di uscita di una pallina bianca): 1 p(B) = __; 2 1 _ 1 B H B H p p ( ) ( ) 2 1 1 3 ________________________ _ _ =_ p(H 1 B) = = = 1 ( ) 3 p B p(B H 1) + p(B H 2) + p(B H 3) _ 2 1 1 _ _ B H B H p p ( ) ( ) 2 2 3 2 1 p(H 2 B) = ________________________ = _ = _ = _ 1 3 p(B) p(B H 1) + p(B H 2) + p(B H 3) _ 2 1 _ 0 p(B H 3) p(B H 3) _ 3 ________________________ _ =0 p(H 3 B) = = = 1 p(B) p(B H 1) + p(B H 2) + p(B H 3) _ 2 Proseguiamo gli esperimenti: appena venisse estratta una pallina rossa, cadrebbe immediatamente anche l ipotesi H1 = BB: l urna conterrebbe sicuramente (grado di fiducia 100%) una pallina rossa e una pallina bianca. Se, invece, continuassimo a estrarre ogni volta una pallina bianca, allora dovremmo continuare l esperimento. 1 3 H1 = BB 1 B 1 3 H2 = BR 1 2 B 1 3 H3 = RR 0 B Mettiamoci dunque in questa ipotesi e ricalcoliamo ogni volta le probabilità fino a che p(H1) è maggiore del grado di fiducia richiesto (95%). Ogni volta assumiamo come probabilità delle due ipotesi, quelle ricalcolate con il teorema di Bayes e che sono condizionate dall ulteriore verificarsi dell evento «è stata estratta una pallina bianca . 463