domingo, 2 de junio de 2013

TEORÍA ELEMENTAL DE LA PROBABILIDAD


Experimento Aleatorio: " E = fenómeno físico + observación.

Dado un Experimento Aleatorio "E , obtendremos un resultado al

efectuar una realización.

Suceso: Conjunto de resultados de un ". Se denota con letras

mayúsculas.

  Un suceso se verifica si, tras la realización de un experimento, el

  resultado pertenece a dicho suceso.

Suceso Elemental: Suceso formado por un único resultado.


   Si suceso es un conjunto --> Suceso elemental es conjunto unitario.


Suceso Seguro o Espacio Maestral : El formado por todos

los resultados del experimento.

http://ocw.unican.es/ensenanzas-tecnicas/teoria-de-la-comunicacion/material-de-clase-2/TC_Tema_1.pdf





EJERCICIO

Cual es la probabilidad de encontrar en 20 litros de agua (Quebrada de Miraflores),                                                    concentraciones de cloruros de:
  1. 19.8 mg/l
  2. 16.6 mg/l
  3. 7.1 mg/l

SOLUCIÓN  


1. Concentración de cloruro 19.87 mg/l


20 litros Agua de la Quebrada de Miraflores
19.8 mg/l Concentración de Cloruro 

P = (19.8/20) = 0.99   P=99%

No ocurrencia = 20 - 19.8 = 0.2

q = (0.2/20) = 0.01     q= 1%

Prueba de la ley 

P + q = 1

Remplazando

0.99 +0.01 = 1 

Respuesta N° 1:

La probabilidad  de encontrar una concentración de 19.8 mg/l en 20 litros de agua  de la Quebrada de Miraflores  es del 99%



2. Concentración de cloruro 16.6 mg/l



20 litros Agua de la Quebrada de Miraflores
16.6 mg/l Concentración de Cloruro 


P = (16.6/20) = 0.83   P=83%

No ocurrencia = 20 - 16.6 = 3.4

q = (3.4/20) = 0.17     q= 17%

Prueba de la ley 

P + q = 1

Remplazando

0.83 +0.17 = 1 

Respuesta N|°2 :

La probabilidad  de encontrar una concentración de 16.6 mg/l  en 20 litros de agua  de la Quebrada de Miraflores  es del 83%



3. Concentración de cloruro 7.1 mg/l



20 litros Agua de la Quebrada de Miraflores
7.1 mg/l Concentración de Cloruro 


P = (7.1/20) = 0.355   P=35.5%

No ocurrencia = 20 - 7.1 = 12.9

q = (12.9/20) = 0.645     q= 64.5%

Prueba de la ley 

P + q = 1

Remplazando

0.355 +0.645 = 1 

Respuesta N°3:

La probabilidad  de encontrar una concentración de 7.1 mg/l  en 20 litros de agua  de la Quebrada de Miraflores  es del  35.3 %





TEOREMA DE BAYES 


En la teoría de la probabilidad el teorema de Bayes es un resultado enunciado por Thomas Bayes en 17631 que expresa la probabilidad condicional de un evento aleatorio A dado B en términos de la distribución de probabilidad condicional del evento B dado A y la distribución de probabilidad marginal de sólo A.

El teorema de Bayes es válido en todas las aplicaciones de la teoría de la probabilidad. Sin embargo, hay una controversia sobre el tipo de probabilidades que emplea. En esencia, los seguidores de la estadística tradicional sólo admiten probabilidades basadas en experimentos repetibles y que tengan una confirmación empírica mientras que los llamados estadísticos bayesianos permiten probabilidades subjetivas. El teorema puede servir entonces para indicar cómo debemos modificar nuestras probabilidades subjetivas cuando recibimos información adicional de un experimento. La estadística bayesiana está demostrando su utilidad en ciertas estimaciones basadas en el conocimiento subjetivo a priori y el hecho de permitir revisar esas estimaciones en función de la evidencia empírica es lo que está abriendo nuevas formas de hacer conocimiento. Una aplicación de esto son los clasificadores bayesianos que son frecuentemente usados en implementaciones de filtros de correo basura o spam, que se adaptan con el uso.

FORMULA:





EJERCICIO 

En el año 2008 las concentraciones de cloruros reportados por el laboratorio de análisis de la universidad mariana, que fueron tomados de la Quebrada Miraflores son causados por acción antropica: un 70% de vertimiento de aguas domestica y un 30% de excreto humano principalmente orina.

las concentraciones de vertimientos de agua domestica se desarrolla en un 40% y los de excreto humano se desarrolla en un 25% durante un  tiempo de mayor a 24 horas.
Un ingeniero ambiental  se dirige a la quebrada mirflores a tomar una muestra de agua en un lugar cualquiera de la quebrada que mayor concentración tendrá esta muestra del agua.

1. Determine el valor de la probabilidad de que la concentración que se desarrolle en un tiempo de mayor a 24 horas.


2. Si la concentración  resulta ser desarrollada  en un tiempo de mayor a 24 horas, determine la probabilidad que la concentración sea por secreto humano



SOLUCIÓN:


Se define los sucesos:


  • Sucesión A: obtuvo concentración es vertimientos de agua 
  • Sucesión B: obtuvo concentración es excreto humano
  • Sucesión C: concentración desarrollada en un tiempo mayor a 24 horas
1.
    P (C) = P(A)*P(C/A) + P(B)*P(C/B)
    P (A) = O.7
    P (B) = 0.3
    P (C) = O.7*O.4+0.3*0.25 = 0.355   ó 35.5%

RESPUESTA:


La probabilidad de que la concentración sea desarrollada en un tiempo de 24 horas es del 35.5% 


2.

  P(A / C)=P(A) * P(C / A) / P(A) * P(C / A) +P(B) *P(C / B)
  P(A / C)=( 0.7 * O.4)  / ( 0.7 * 0.4) +( 0.3 * 0.25)= 0.7887  ó  78.87%

RESPUESTA:

La probabilidad de que la concentración sea de excreto humano es de 78.87%




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