Düzenli Monty Hall problemiyle başlayalım. Biri ardında araba olan üç kapı. Diğer ikisinin de arkasında keçi var. 1 numaralı kapıyı seçersiniz ve Monty 2 numaralı kapıyı açar ve bunun arkasında bir keçi olduğunu gösterir. Tahmininizi 3 numaralı kapıya mı geçirmelisiniz? (Her kapıya atıfta bulunmak için kullandığımız sayıların burada önemli olmadığını unutmayın. Herhangi bir sipariş seçebiliriz ve sorun aynıdır, bu yüzden sadece bu numaralamayı kullanabileceğimiz şeyleri basitleştirmek için.)
Tabii ki cevabı evet, zaten bildiğiniz gibi, ama daha sonra nasıl değişeceklerini görmek için hesaplamalara bakalım. , arabanın bulunduğu kapının indeksi olsun ve , Monty'nin 2. kapının bir keçi olduğunu gösterdiğini açıkladı. yi hesaplamamız gerekiyor . Eğer bu değer 2'den büyükse , tahminimizi o kapıya çevirmemiz gerekir (çünkü sadece iki seçeneğimiz kaldı). Bu olasılık şöyle verilir:
(Bu sadece Bayes kuralını önce yassı bir şekilde uygular .) 1'e eşittir: araba 3 numaralı kapının arkasındaysa, Monty'nin kapı numarasını açmaktan başka seçeneği yoktu 2 yaptığı gibi. CMp(C=3|M)1/2p(C=3|M)=p(M|C=3)p(M|C=1)+p(M|C=2)+p(M|C=3)
Cp(M|C=3)p(M|C=1)eşittir : kabin kapısının 1 arkasında ise, o zaman Monty ya açıklığın bir seçim kalan kapılardan birini, 2 veya 3. vardı Monty asla kapıyı açar, çünkü eşittir 0 bu onun Araba biliyor. Bu sayıları doldurarak şunu elde ederiz:
Hangi aşina olduğumuzun sonucudur.1/2p(M|C=2)p(C=3|M)=10.5+0+1=23
Şimdi Monty'nin hangi kapının aracı olduğunu bilmediği bir durumu ele alalım. Bu yüzden kapısını seçtiğinde (2 numaralı kapı olarak bahsedeceğiz), yanlışlıkla bir keçi olduğunu düşündüğü için arabadan birini seçebilir. Let Monty o kapı olması düşündüğü araba vardır ve izin o onun gerçek yerinin şartına, belli bir yerinde olduğundan araba düşündüğü olasılık olabilir. Bunun doğruluğunu belirleyen tek bir parametresi ile tanımlandığını varsayıyoruz : . Eğer 1'e eşit olduğu Monty her zaman haklıdır. EğerC′ s ( Cı ' | Cı ) q p ( Cı ' = X | Cı = X ) = q = 1 - p ( Cı ' ≠ X | Cı = X ) q q q 1 / 3p(C′|C)qp(C′=x|C=x)=q=1−p(C′≠x|C=x)qq0, Monty her zaman yanlıştır (ki bu hala bilgi vericidir). Eğer ise , Monty'nin bilgi daha iyi rastgele tahmin aşıyor.q1/3
Bunun anlamı şudur:
p(M|C=3)=∑xp(M|C′=x)p(C′=x|C=3)
=p(M|C′=1)p(C′=1|C=3)+p(M|C′=2)p(C′=2|C=3)+p(M|C′=3)p(C′=3|C=3)
=12×12(1−q)+0×12(1−q)+1×q
=14−q4+q=34q+14
Yani, araba gerçekten 3. kapının arkasındaysa, oynayabilecek üç olasılık vardı: (1) Monty, 1'in arkasında olduğunu düşündü, (2) Monty, 2 veya (3) Monty'yi düşündü. olasılık (ne kadar sıklıkla doğru yaparsa), diğer ikisi aralarında yanlış anlama olasılığını ayırır. Daha sonra, her senaryoya bakıldığında, 2 numaralı kapıyı işaret etmeyi seçmesi ihtimali ne olurdu? Otomobilin 1'in arkasında olduğunu düşünmüş olsaydı, olasılık 2 veya 3'ü seçebildiği için olasılık 2'de 1 idi. 2'nin arkasında olduğunu düşünseydi, asla 2'ye işaret etmeyi seçmezdi. , her zaman 2 seçecekti.q(1−q)
Benzer şekilde diğer olasılıkları da çözebiliriz:
p(M|C=1)=∑xp(M|C′=x)p(C′=x|C=1)
=12×q+1×12(1−q)
=q2+12−q2=12
p(M|C=2)=∑xp(M|C′=x)p(C′=x|C=2)
=12×12(1−q)+1×12(1−q)
=34−34q
Bunları doldururken, şunu elde ederiz:
Akıl sağlığı kontrolü olarak , olduğunda , orijinal cevabımızı geri aldığımızı görebiliriz .p(C=3|M)=34q+1412+34−34q+34q+14
=0.75q+0.251.5
q=111.5=23
Peki ne zaman geçmeliyiz? Basitlik için Monty'nin işaret ettiği kapıya geçmemize izin vermediğimizi varsayacağım. Ve aslında, Monty en azından bir şekilde doğru olma olasılığı (rastgele tahminde bulunmaktan çok daha fazlası) mümkün olduğu sürece, işaret ettiği kapı her zaman arabanın sahip olma ihtimalinden daha düşük olacaktır, bu yüzden bu uygun bir seçenek değildir Zaten bizim için. Bu yüzden sadece 1. ve 3. kapıların olasılıklarını göz önünde bulundurmamız gerekiyor. Ancak, otomobilin 2. kapının gerisinde kalmasının imkansız olduğu halde, bu seçenek şimdi sıfır olmayan bir olasılık var ve bu yüzden artık değişmemiz gerekmiyor. zaman , daha ziyade geçmesi gereken zaman (aynı şey için kullanılır). Bu olasılıkp(C=3|M)>0.5p(C=3|M)>p(C=1|M)p(C=1|M)=0.51.5=13, orijinal Monty Hall probleminde olduğu gibi. (Bu, Monty'nin arkasında ne olduğuna bakılmaksızın hiçbir zaman 1. kapıya işaret edemediği için anlamlıdır ve bu nedenle o kapı hakkında bilgi veremez. Aksine, doğruluğu% 100'ün altına düştüğünde, etki, bazı olasılıkların kapıya doğru "sızması" anlamına gelir. 2 aslında araç olması) bu nedenle, biz bulmalıyız. , öyle ki :
qp(C=3|M)>130.75q+0.251.5>13
0.75q+0.25>0.5
0.75q>0.25
q>13
Temel olarak, bu, Monty'nin otomobilin gerçek konumu hakkındaki bilgisi rastgele bir tahminden daha iyi olduğu sürece, kapıları değiştirmelisiniz (aslında oldukça açık, düşününce) ). Ayrıca, Monty'nin doğruluğunun bir fonksiyonu olarak, geçiş yaptığımızda ne kadar kazanmamız gerektiğini de hesaplayabiliriz:
(Bu, olduğunda , 2 cevabını verir. orijinal Monty Hall probleminde kapıları değiştirerek kazanma şansımızı ikiye katlıyoruz.)p(C=3|M)p(C=1|M)
=0.75q+0.251.513=1.5q+0.5
q=1
Düzenleme: İnsanlar Monty'nin işaret ettiği kapıya geçmemize izin verdiğimiz senaryo hakkında sorular soruyorlardı; bu, olduğunda, yani Monty bir şekilde (biraz) güvenilir bir "yalancı" olduğunda avantajlı hale . En uç senaryoda, olduğunda , bu Monty'nin arabanın gerçekten bir keçi olduğunu düşündüğü kapısının anlamıdır. Yine de, kalan iki kapının hala araba veya keçi olabileceğini unutmayın.q<13q=0
2. kapıya geçmenin faydası şu şekildedir:
Hangisi büyükse (ve bu kapıya ) , yani , biz zaten kurulmuş olan devrilme noktasıydı. İlginçtir ki, olduğunda 2. kapıya geçmenin mümkün olan maksimum faydası , orijinal Monty Hall probleminde kazanma şansınızın iki katına çıkmasıyla karşılaştırıldığında sadece 1,5'tir ( olduğunda ).p(C=2|M)p(C=1|M)=0.75−0.75q1.513=1.5−1.5q
1.5q<0.5q<13q=0q=1
Genel çözüm bu iki anahtarlama stratejisini birleştirerek verilmiştir: , her zaman 3. kapıya geçersiniz; aksi takdirde, kapı 2'ye geçin. q>13