Простая задачка по теории вероятностей

Аватар пользователя Айка

Практика показывает, что человек на уровне интуиции очень плохо чувствует вероятности. И антиваксовый срач, во многом, — следствие этой особенности.

Предлагаю вам решить простую задачку. Результат вас, скорее всего, изумит. И в будущем, читая про ПЦР-тесты, вспоминайте эту задачу. Итак,

В городе бушует болезнь. Известно, что вирусом поражено 10% населения.

Для быстрого выявления больных придумали экспресс-тест с очень хорошим результатом — он даёт правильный ответ в 95% тестов. Иными словами, ложноположительных и ложноотрицательных результатов — по 5%.

/// Почему-то это вызвало проблемы. Поясню. Если человек больной, то в 95% тест даст положительный результат, и в 5% — отрицательный. Если человек здоров, то тест даст в 5% положительный результат, и в 95% — отрицательный. Положительный — значит, тест считает, что вирус есть.  

Вы прошли тест. Результат — положительный.

1. Какова вероятность того, что вы реально болеете?

2. А если тест оказался отрицательным?

3 и 4. Задача со звёздочкой. Если два подряд теста дали одинаковый результат, какова вероятность болезни?

В идеале хочется получить все 4 результата.

/// Посты совсем не по делу буду удалять. Просто не по делу — свертывать. Ибо нефиг!

/// Ответ в полдень, если никто не соберётся с силами и не посчитает правильно.

Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя Лптолик
Лптолик(11 лет 8 месяцев)

С козырей зашли, с теоремы Байеса smile13.gif

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Ну, для решения задачи таких умных слов знать необязательно.

Достаточно варианты перебрать. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Влад Красногорец

Айка, это старая класика,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, видишь суслика?Нет,,,,,,,И я не вижу,,,,,,,,,,,,, А он есть,,

Скрытый комментарий Слепой и Пью (без обсуждения)
Аватар пользователя Слепой и Пью
Слепой и Пью(3 года 5 месяцев)

А если тупо произведение вероятностей? Вроде подходит.

Аватар пользователя katoklizm
katoklizm(4 года 2 месяца)

97, 5%

Комментарий администрации:  
*** отключен (злостное нарушение закона о запрете агитации в день выборов) ***
Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

В идеале хочется 4 ответа

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Скрытый комментарий katoklizm (без обсуждения)
Аватар пользователя katoklizm
katoklizm(4 года 2 месяца)

Тут написали ниже 50/50 либо иы болен, либо здоров. У меня сейчас знакомая лежит в ковид диспансер, так первый тест показал что она здорова, два теста бесплатно наша медицина не готова предоставлять даже если 39 температура. Дотянули до диспансера, когда уже совсем плохо стало.

Когда я ьалел, мне вообще не дали, ни мне, ни жене, дочери дней через 10 когда уже отпустило всех тест сделали. Дали ей направление в ПТ, примерно в 10, а тесты у нас брали до 9:00 или ПЦР это было. Короче в ПН сдали анализ, когда всем уже отлегло.. Отрицательный, да и болела она так себе..

Комментарий администрации:  
*** отключен (злостное нарушение закона о запрете агитации в день выборов) ***
Скрытый комментарий tiriet (c обсуждением)
Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 3 месяца)

с вероятностью 90% я действительно принадлежу группе здоровых, и с вероятностью 10%- группе больных.

Вероятность ложноположительного теста- 0,9*0,05= 4,5%. вероятность реально положительного теста- 0,1*0,95=9,5%. получается, что вероятность того, что я получил реально положительный тест в 2,11 раза выше, чем вероятность того, что я получил ложноположительный тест, и потому суммарная вероятность того, что я реально болен после одного положительного теста- 9,5/(4,5+9,5) = 0,68, чуть больше, чем две трети (а вероятность, что тест ошибся- 0,32). вероятность того, что два раза подряд я получу ошибочный положительный тест- 0,32*0,32 = 10%, то есть, после двух положительных тестов с вероятностью 90% я болен, а с вероятность 10%- тесты ошиблись.

 

Если тест оказался отрицательным- то вероятность ложноотрицательного теста у меня 0,1*0,05= 0,5%. Вероятность реально отрицательного теста у меня 0,9*0,95 = 85,5%. вероятность того, что я здоров- 85,5/(85,5+0,5)=  96,06%.

Вероятность ложноотрицательного теста- 3,94%. Вероятность того, что два раза подряд я получил ложноотрицательный тест, хотя на самом деле болен- 3,94%*3,94% = 0,15%.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 3 месяца)

а ведь мои расчеты для случая двух тестов подряд- полная лажа.

В этих расчетах я предполагал, что и в первом случае, и во втором я независимо выбираюсь из группы больных или здоровых, но на самом деле независимо я выбираюсь только один раз, а на втором разе моя истинная природа уже не меняется, и потому не является случайной.

поэтому вероятности для случая двух тестов надо рассчитывать иначе:

вероятность дважды положительного теста у здорового- это 0,9*0,05*0,05= 0,00225

вероятность дважды положительного теста у больного 0,1*0,95*0,95 = 0,09025

получается, что если я дважды получил положительный тест, то с вероятностью 0,09025/(0,09025+0,00225) = 97,(567)% я реально болен, а с вероятностью 2,(432)% я все таки здоров.

вероятность дважды отрицательного на здорового- 0,9*0,95*0,95 = 81,225%.

вероятность дважды отрицательного теста на больного- 0,1*0,05*0,05 = 0,025%

Вероятность того, что с двумя отрицательными тестами я действительно здоров- 81,225/(81,225+0,025)=0,99969(230769)

Вероятность того, что с двумя отрицательными тестами я болен- 3,08*10-4

И хоть бы кто заметил... учите математику.

Аватар пользователя АЛЕКС.....
АЛЕКС.....(10 лет 7 месяцев)

не 5%..а вроде около 30-40%....)))

Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 8 месяцев)

урок в школе. учитель:
- кацо, сколько будет дважды два.
- двадцать пять!
- неправильно, кацо
- вано, сколько будет дважды два
- ну не знаю, учитель когда семь, когда восемь...
- воот, видишь не "двадцать пять", а около 7-8... 

Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 8 месяцев)

1. 95%

2. 1-((1-0.95)*(1-0.95)) = 0.9975 ~ 99.8%

Скрытый комментарий alex_k314 (c обсуждением)
Аватар пользователя alex_k314
alex_k314(9 лет 3 недели)

Вах, за такое, пожалуй, даже разбаню!

Махнем по 50 вискарика, пока не набежали идиоты с теоремой Байеса.

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемые оскорбления главнокомандующего) ***
Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 8 месяцев)

есть ещё нюанс. что при отсутствии болезни её идентифицируют. внизу дополнил.

Аватар пользователя alex_k314
alex_k314(9 лет 3 недели)

Воу, воу, тормози с вискариком!

"Не болеет, но результат положительный" это, как раз, те самые 5% ложных срабатываний.

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемые оскорбления главнокомандующего) ***
Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 8 месяцев)

смотри.

есть четыре варианта.

болеет - результат положительный (95%) результат отрицательный (5%)
не болеет - результат отрицательный (95%) результат положительный (5%)

вероятность 95% - это вероятность того, что чел точно болен, и его правильно определили.

но. есть вероятность того, что чел точно не болен, но его определили как болен - это 5%.

в задаче не сказано, что чел точно болен или нет. то есть мы работаем в обратную сторону - от вероятности.

таким образом возможны два варианта
он болен и это определили - 95%
он не болен но тут ошиблись - 5%
второй вариант возможет только при положительном диагнозе, который определяется с вероятностью 95%.

следовательно, общая вероятность - произведение вероятностей, то есть 90.25%

ну и соответственно второй пункт - 1-((1-0.9025)*(1-0.9025)) = 0.99049375 ~ 99%

Аватар пользователя alex_k314
alex_k314(9 лет 3 недели)

Это все страшно интересно и ячейки матрицы можно перемножать разными способами, но вопрос задачи какой? )

Комментарий администрации:  
*** отключен (невменяемые оскорбления главнокомандующего) ***
Аватар пользователя ДК
ДК(11 лет 8 месяцев)

1. 95% апдейт 90.25%

чел болеет - диагноз положительный
вероятность ошибки при положительном тесте при наличии болячки 5% - общая 95%
чел не болеет - диагноз положительный
вероятность ошибки при положительном тесте при отсутствии болячки  5% - общая 0.95*0.95 = 90.25%

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Логика хорошая. Но что-то где-то с циферками не то… ;)

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя косталмед
косталмед(6 лет 7 месяцев)

97,5%

Два подряд >= 99.75%

Если, конечно ложноположительных и ложноотрицательных всего 5%

Скрытый комментарий Sergey_Chel (без обсуждения)
Аватар пользователя Sergey_Chel
Sergey_Chel(6 лет 4 месяца)

Автор, для того, чтобы ставить такие задачки, сначала научитесь их правильно формулировать:

он даёт правильный ответ в 95% тестов. Иными словами, ложноположительных и ложноотрицательных результатов — по 5%.

Комментарий администрации:  
*** отключен (инфомусор) ***
Аватар пользователя Er0p
Er0p(9 лет 2 месяца)

95+5+5=105%

Так торопился, что перечитать не успел? 

правильный ответ в 95% тестов. Иными словами, ложноположительных и ложноотрицательных результатов — по 5%.

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

А если подумать?

Результат теста может быть положительным, либо отрицательным.

В обеих случаях тест даёт 95% правильных ответов, и в 5% — ложных.

В одном случае ошибочный результат называется ложноположительным, в другом — ложноотрицательным. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Er0p
Er0p(9 лет 2 месяца)

То что вы имели ввиду мы все поняли, а вот излагать мат задачи надо грамотно. 

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Вы сначала усвойте, что такое несовместимые события, а потом рассуждайте. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Шляхтич Зосуля
Шляхтич Зосуля(4 года 8 месяцев)

Если правильных результатов 95%, то неверных и ложноположительных и ложноотрицательных в СУММЕ 5%, а не по 5% как указано у Вас.

Ответ задачи

При одном тесте  -95% что Вы здоровы если тест отрицательный.

При двух отрицательных тестах -99,75% что здоровы.

Комментарий администрации:  
*** "Идите в жопу все и навсегда! Я ЕСТЬ БОГ!" (с) ***
Аватар пользователя Polaris
Polaris(8 лет 5 месяцев)

Не так.
Если обозначить больное состояние как 1, а здоровое как 0, и записывать истинное состояние и результат теста через знак /, то:
P1/1 + P1/0 = 1 (первая полная группа событий, 0,95+0,05 =1)
P0/1 + P0/0 = 1 (вторая полная группа событий, 0,95+0,05 =1)

Поэтому, если вероятности правильного обнаружения и правильного необнаружения 0,95, то это и есть вероятности верного ответа, что больной или здоровый.

Если выполняется серия - то перемножаются соответствующие результатам вероятности и вычитаются из 1:
1. Оба теста дали 1: P1 = 1 - P1/0*P1/0 = 1-0,05*0,05 = 0,9975
2. Оба теста дали 0: P0 = 1- P0/0*P0/0
3. Тесты дали противоположные результаты: в этом случае, если пациент не изменил состояния между тестами, один тест верен, второй дал ложный результат и вероятность такого события P10 = P1/1*P1/0, P01 = P0/0*P0/1. При указанных исходных вероятность этого = 0,95*0,05 =0,0475, результат должен браковаться и тесты следует повторять до достижения заданной достоверности.

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Логика почти правильная. Но не совсем. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Polaris
Polaris(8 лет 5 месяцев)

О, вероятность увидеть в этом мире нечто совсем правильное дорогого стоит!
:)

Аватар пользователя Oler
Oler(4 года 3 недели)

Для быстрого выявления больных придумали экспресс-тест с очень хорошим результатом — он даёт правильный ответ в 95% тестов. Иными словами, ложноположительных и ложноотрицательных результатов — по 5%.

 100% - 5% ложноотрицательных - 5% ложноположительных дает 90% правильных ответов. С этого надо начинать.

А тест выявляет инфицированных или больных? А инфицированные бессимптомные считаются больными? А на каком основании? А не является ли вирус персистентным, как герпес? А насколько жестко установлена связь между инфицированием и характером болезни? А проводились ли исследования на наличие других инфекицонных агентов, кроме того, что выявляет этот ПЦР-тест? А различает ли ПЦР-тест вирусы и частицы РНК-вирусов? 

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции) ***
Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Вы не понимаете, что нельзя быть одновременно больным и здоровым. Поэтому ваш расчёт вероятностей неверен.

Не надо сюда засовывать хрень всякую. Есть конкретная задача, неплохо прочищающая мозги.

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Дохлик
Дохлик(9 лет 10 месяцев)

Вы не понимаете, что нельзя быть одновременно больным и здоровым.

Нельзя утверждать то или другое, а можно только предполагать. Устранить данную коллизию может только предположение, т.е. вероятность. Решение о том кто-то болен или здоров, принимает человек в зависимости от своих предпочтений на основанных на опыте.

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Вы, похоже, читать не умеете.

По городу с уверенностью (будем считать, что при помощи более точных тестов) установлен уровень заболевания.

Кроме того, в рамках данной задачи есть только два состояния здоровья — здоров / не здоров. И два состояния теста — плюс / минус.

Почему везде надо тянуть муть всякую?

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Polaris
Polaris(8 лет 5 месяцев)

Мне кажется, что уровень распространения заболевания к схеме испытаний отношения не имеет. Тестирование - это инструментарий, результативность которого не может зависеть от того, сколько в очереди больных, а сколько здоровых. Это не схема извлечения шара из урны  больного из популяции без возврата или с возвратом.

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Имеет. Поверьте!

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Polaris
Polaris(8 лет 5 месяцев)

Обоснуйте?
Не путаете ли Вы вероятностные характеристики тестирования с вероятностью выявления больных в популяции?

Аватар пользователя Sergey_Chel
Sergey_Chel(6 лет 4 месяца)

История с узелками. Льюис, мать его, Кэррол до сих пор рулит smile3.gif

Комментарий администрации:  
*** отключен (инфомусор) ***
Аватар пользователя Олежа
Олежа(9 лет 6 месяцев)

Это вопрос с вероятностью рака груди. Там про редкое заболевание и относительно слабый тест. При вероятности заболевания в 1% и точности теста в 80% из чохом потестенных ста женщин 19 окажутся с ложнопозитивными тестами и одна с совпадением. Токмо, у медицинских тестов намеренно выкручивается вероятность положительного ответа невзирая на ухудшение точности. Ибо цена жизни выше цены ложного ответа.

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Что-то общее есть. Но я привёл достаточно типичные значения для вирусной инфекции. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Олежа
Олежа(9 лет 6 месяцев)

Что-​то общее есть. 

Ага. Совпадение до степени смешения.

Вы, кстати, спрашиваете, какова вероятность того, что я реально болею, а не какова вероятность того, что тест предсказал правильный результат. Эту вероятность вы задали в условиях задачи - 10%, она от результатов теста не зависит. Кроме того, у вас кое-какие условия нечетко поставлены. С теми же 95±5%, например.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 3 месяца)

зависит. Вероятность того, что наугад выбранный случайный человек здоров или болен- вот она 90/10. А вот вероятность того, что наугад выбранный случайный человек с положительным тестом здоров- она уже другая. Выше расчеты привел.

Аватар пользователя Олежа
Олежа(9 лет 6 месяцев)

Ох, действительно. Был не прав. Признаю свою ошибку.

Аватар пользователя tiriet
tiriet(11 лет 3 месяца)

Чет я к ночи подумал-подумал, и понял- что рассчеты мои для двух тестов были тухловаты, и я их пересчитал.

Скрытый комментарий Маргадон (c обсуждением)
Аватар пользователя Маргадон
Маргадон(7 лет 10 месяцев)

Практика показывает, что человек на уровне интуиции очень плохо чувствует вероятности.

Практика показывает ровно наоборот, иначе род человеческий пресекся бы

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Тогда пожалте правильные ответы в студию!

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Маргадон
Маргадон(7 лет 10 месяцев)

Баес, априорная, апостериорные

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Хорошие слова. Надежные. Итак, каковы ответы?

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Маргадон
Маргадон(7 лет 10 месяцев)

Главное правильные

я не буду считать

Аватар пользователя Айка
Айка(3 года 8 месяцев)

Логично… это ж сложно, наверно…

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Маргадон
Маргадон(7 лет 10 месяцев)

нет, я не собираюсь сдавать экзамен

Страницы