Prévia do material em texto
Probabilidade e Estatística
Profª Kellen Lima
Aula 09
Probabilidade Básica (Parte 01)
EM TRÊS AULAS, VOCÊ APRENDERÁ:
Conceitos Básicos de Probabilidade;
Probabilidade Condicional e
Teorema de Bayes;
Probabilidade Latim probare = PROVAR, TESTAR;
Estudo de diversas situações onde há INCERTEZA;
A Probabilidade é um VALOR NUMÉRICO QUE
REPRESENTA A POSSIBILIDADE DE QUE UM
DETERMINADO EVENTO VENHA A OCORRER;
Exemplos de aplicações:
- Resultado de um procedimento médico, erros na fabricação de
peças de automóveis, uma unidade de produção fora dos
padrões de conformidade, um dia de chuva, etc.
EXPERIMENTO
ALEATÓRIO
é um procedimento
que ao ser repetido
nas mesmas
condições, pode
fornecer diferentes
resultados.
Exemplos:
• Selecionar ao acaso um
habitante de Natal e medir
sua altura em metros;
• Retirar um lote de peças em
um processo de produção e
determinar o número de
peças defeituosas;
OBJETIVO DA TEORIA DE
PROBABILIDADE
Construir um modelo matemático
para representar eventos incertos
(experimentos aleatórios) e a
chance de ocorrência de possíveis
resultados.
GERALMENTE É FEITO EM DUAS
ETAPAS:
• Etapa 1: Descrição do conjunto
de resultados possíveis para um
experimento aleatório;
• Etapa 2: Atribuição de pesos
que refletem a maior ou a menor
chance de um resultado ocorrer.
ESPAÇO AMOSTRAL (S)
É o conjunto de todos os
resultados possíveis de um
experimento aleatório.
Exemplos:
• Sexo de um recém-nascido
• S = {M, F}
• Peças para automovéis
• S = {D, SD}
Exemplo 1: Um lançamento de um dado
• S={1,2,3,4,5,6}. Numerável finito.
Exemplo 2: Vários lançamento de uma
moeda até que apareça a primeira cara. C:
cara, K: Coroa.
• S={C, KC, KKC, ….}. Numerável e infinito.
Exemplo 3: Conjunto dos números reais.
Não-enumerável.
UM EVENTO
É um subconjunto do espaço amostral.
Os subconjuntos de S são representados pelas
letras maiúsculas A, B,....
Um evento SIMPLES é descrito por uma
única característica
O evento é denominado COMBINADO se consistir
de duas ou mais características.
O conjunto vazio é denotado por
LANÇAMENTO DE 1 DADO
• A = {valores pares 2, 4 e 6},
• B = {valores ímpares 1,3 e 5}
• EVENTOS SIMPLES
LANÇAMENTO DE 2 MOEDAS
• A = {obter 2 resultados cara}
• EVENTO COMBINADO
Exemplo 1 Exemplo 2
UNIÃO DE DOIS CONJUNTOS quando pelo menos 1 dos
eventos ocorre.
INTERSEÇÃO DE DOIS CONJUNTOS quando os eventos A e
B ocorrem simultaneamente.
COMPLEMENTO DE UM CONJUNTO representado por Ac (ou
A’) é o conjunto de todos os resultados que não estão contidos
em A.
BxAxSxBA ou ,::
BxAxSxBA e ::
AxSxAc ::
EXEMPLOS:
Conceitos em uma determinada disciplina (A, B, C ou D);
Mutuamente excludentes as notas não podem ocorrer simultaneamente,
Coletivamente exaustivos todas as notas formam o espaço amostral.
EVENTOS COLETIVAMENTE EXAUSTIVOS (A U B) = S
Se a união dos eventos formarem o espaço amostral, onde cada evento
pode ter elementos repetidos no outro evento.
EXEMPLOS:
Nascer ou pôr do sol no Ocidente e cara ou coroa;
EVENTOS MUTUAMENTE EXCLUDENTES (A ∩ B) = 0
Os elementos de A não pertencem a B e vice-versa.
Não ocorrem simultaneamente
Diagrama de Venn dos Eventos A e B
Assuma que S = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}
• A = {0, 1, 2, 3,4}
• B = {3, 4, 5, 6}
• C = {1, 3, 5}
• Determinar:
}6,4,2,0{
}2,1,0{
}6,5{
}5,3{
}6,5,4,3,1{
}3,1{
}5,4,3,2,1,0
}4,3{
}6,5,4,3,2,1,0{
C
B
A
BC
BC
CA
CA
BA
BA
Proprieda
des de
operações
entre
conjuntos
c
cc
AA
AA
AerseçãoparaneutroElemento
AAuniãoparaneutroElemento
CBBACBAaAssociativ
ABBAComutativa
int
Tabela de
contigência
Masculino Feminino TOTAL
Destros 43 9 52
Canhotos 44 4 48
TOTAL 87 13 100
EXEMPLO: Uma tabela de contingência pode ser usada para
expressar o relacionamento entre estas duas variáveis, como
segue:
Diagrama
de Árvore
Baralho de
52 Cartas
Espaço
Amostral
24
2
24
2
EXEMPLO: Cartas de baralho
EXEMPLO: Lançamento de 2 dados de quatro lados
Diagrama
de Árvore
Probabilidade: atribuir chances a eventos possíveis de
um experimento aleatório.
Diferentes conceitos:
• Definição clássica de probabilidade;
• Definição frequentista de probabilidade;
• Probabilidade subjetiva;
• Formalizadas pelos Axiomas de Kolmogorov.
A probabilidade de sucesso é baseada no
conhecimento prévio do processo envolvido. No
caso mais simples, onde cada um dos resultados é
igualmente provável, portanto a chance de
ocorrência do evento é:
EXEMPLO: Um dado padronizado possui 6 lados. Cada
um dos lados contém 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 pontos. Caso você
role um dado, qual é a probabilidade de que você consiga
que o resultado seja a face com 5 pontos?
Solução: Cada uma das faces tem igual probabilidade de
ocorrência. Uma vez que existem 6 faces, a probabilidade
de que o resultado venha a ser a face com 5 pontos é
igual a 1/6.
S em possíveis resultados de totalN
ocorrer podeA que vezesde N
T
X
AP
Na maioria das situações práticas, os eventos simples
do espaço amostral não são equiprováveis e não
podemos calcular probabilidades usando a definição
clássica. Neste caso, vamos calcular probabilidades
como a frequência relativa de um evento.
Considera o limite de frequências relativas como o valor
da probabilidade.
Seja nA o número de ocorrência de A em n repetições
indepentes do experimento. Sendo nA/n a frequência
relativa do evento A. Logo:
n
lim AP
n
nA
Cursando
Estatística
Não-cursando Estatística TOTAL
Masculino 84 145 229
Feminino 76 134 210
TOTAL 160 279 439
CONTINUARÁ...
EXEMPLO: Encontre a probabilidade de selecionar um aluno de
estatística do sexo masculino a partir de uma população descrita
na tabela abaixo: 191,0
439
84
alunos de totaln.
Estat. cursando masculino sexo do alunos n.
aestatistic cursando homem
selecionar de adeProbabilid
1) Jogando 2 dados “honestos” simultaneamente, qual a
probabilidade de sair:
a) Soma 9?
b) Soma par?
c) Soma menor que 5?
d) Soma maior que 10?
e) Soma 2 ou 12?
GABARITO: (a) 0,11 (b) 0,5 (c) 0,16 (d) 0,083 (e) 0,05
2) Dada a tabela de contingência, qual é a probabilidade:
a) Do evento A’
b) Do evento A e B?
c) Do evento A’ e B’?
B B'
A 10 30
A' 25 35
GABARITO: A’ = 0,6 A e B = 0,1 A’ e B’ = 0,35
Exercícios – AULA 09