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(13 лет 4 месяца)

С козырей зашли, с теоремы Байеса smile13.gif

Аватар пользователя Айка
Айка(5 лет 4 месяца)

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

А если тупо произведение вероятностей? Вроде подходит.

Аватар пользователя katoklizm
katoklizm(5 лет 10 месяцев)

97, 5%

Комментарий администрации:  
*** отключен (злостное нарушение закона о запрете агитации в день выборов) ***
Аватар пользователя Айка
Айка(5 лет 4 месяца)

В идеале хочется 4 ответа

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Скрытый комментарий katoklizm (без обсуждения)
Аватар пользователя katoklizm
katoklizm(5 лет 10 месяцев)

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(12 лет 11 месяцев)

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(12 лет 11 месяцев)

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.....(12 лет 3 месяца)

не 5%..а вроде около 30-40%....)))

Аватар пользователя ДК
ДК(13 лет 3 месяца)

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(13 лет 3 месяца)

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(10 лет 8 месяцев)

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(13 лет 3 месяца)

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

Аватар пользователя alex_k314
alex_k314(10 лет 8 месяцев)

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(13 лет 3 месяца)

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(10 лет 8 месяцев)

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(13 лет 3 месяца)

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(5 лет 4 месяца)

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

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя косталмед
косталмед(8 лет 2 месяца)

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(8 лет 5 дней)

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(10 лет 10 месяцев)

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(5 лет 4 месяца)

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(10 лет 10 месяцев)

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

Аватар пользователя Айка
Айка(5 лет 4 месяца)

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

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Шляхтич Зосуля

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(10 лет 1 месяц)

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(5 лет 4 месяца)

Логика почти правильная. Но не совсем. 

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Polaris
Polaris(10 лет 1 месяц)

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

Аватар пользователя Oler
Oler(5 лет 8 месяцев)

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(5 лет 4 месяца)

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(11 лет 6 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(5 лет 4 месяца)

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(10 лет 1 месяц)

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(5 лет 4 месяца)

Имеет. Поверьте!

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Polaris
Polaris(10 лет 1 месяц)

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

Аватар пользователя Sergey_Chel
Sergey_Chel(8 лет 5 дней)

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

Комментарий администрации:  
*** отключен (инфомусор) ***
Аватар пользователя Олежа
Олежа(11 лет 2 месяца)

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(5 лет 4 месяца)

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

Комментарий администрации:  
*** отключен (дешевые манипуляции и демагогия) ***
Аватар пользователя Олежа
Олежа(11 лет 2 месяца)

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(12 лет 11 месяцев)

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(11 лет 2 месяца)

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

Аватар пользователя tiriet
tiriet(12 лет 11 месяцев)

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(9 лет 6 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(5 лет 4 месяца)

Тогда пожалте правильные ответы в студию!

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

Баес, априорная, апостериорные

Аватар пользователя Айка
Айка(5 лет 4 месяца)

Хорошие слова. Надежные. Итак, каковы ответы?

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

Главное правильные

я не буду считать

Аватар пользователя Айка
Айка(5 лет 4 месяца)

Логично… это ж сложно, наверно…

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

нет, я не собираюсь сдавать экзамен

Страницы