Trabajo Grupo D

Probabilidad

Supongamos que estamos de safari por África, y a un turista inconsciente, llamémosle Rafael, se le ocurre acercarse a una pareja de leones. Estando en contexto tenemos los siguientes sucesos:

La probabilidad de que te ataque el león macho (P(A)) es de 0.7, lo que quiere decir que Rafael tiene un 70% de probabilidad de pasar a mejor vida.

La probabilidad de que tanto el león macho como la hembra ataquen al turista es (P(AUB)) es de 0.9, ya que estos animales ante una situación de tensión habitúan a defenderse juntos.

La probabilidad de que al menos uno de los dos leones ataque a nuestro inocente turista Rafael (P(A∩B)) es de 0.5.

  1. Explica que es B y calcula su probabilidad.

P(B) es la probabilidad de que la leona ataque a Rafael. Sabiendo que \(P(A \cup B)=P(A)+P(B)-P(A \cap B)\), despejando obtenemos que \(P(B)=0.3\)

  1. Calcula y explica que es \(P(A^c\cap B^c)\).

\(A^c\) y \(B^c\) son complementarios, lo que quiere decir que la probabilidad de la union de ambos sucesos es la probabilidad de que ambos no ocurran por lo tanto \(P(A^c \cup B^c)\) es la probabilidad de que al menos uno ocurra.

Como \(P(A^c \cup B^c)=P(A^c)+P(B^c)-P(A^c \cap B^c)\), sabemos que \(P(A^c)=1-P(A)=0.3\) de igual modo que \(P(B^c)=0.7\), y también sabemos que \(P(A^c \cap B^c)=1-P(A \cup B)=0.1\), por tanto: \(P(A^c \cup B^c)=0.3+0.7-0.1=0.9\)

  1. Calcula y explica que es \(P(A/B)\)

\(P(A/B)\) es la probabilidad de que se de el suceso A una vez que B ya ha ocurrido. \(P(A / B)=\frac{P(A \cap B)}{P(B)}=0.1/0.3=0.33\)

  1. Son independientes los sucesos A y B.

No son independientes, para serlo debe cumplirse que \(P(A \cap B)=0.5\) sea igual a \(P(A)P(B)=0.6*0.5=0.21\), también lo sabíamos de antes porque \(P(A/B)\) no es igual a \(P(A)\)


Variable aleatoria exponencial

En la cafeteria de la universidad se sirven muchos bocadillos a lo largo del día, sabemos que el tiempo que pasa desde que lo pagas hasta que lo recibes sigue una distribución exponencial con una media de 7 minutos, es decir X=7.

  1. Calcula la probabilidad de que te entreguen el bocadillo en 3 o menos minutos.

\(P(X\leq 3)\)=

pexp(3,1/7)
## [1] 0.3485609

También se puede poner así \(P(X\leq 3)\)=pexp(3,1/7)=0.3485609

  1. Calcula la probabilidad de que tarden en entregarte el bocadillo más de 7 minutos.

\(P(X> 7)=1-P(X\leq 7)\)=1-pexp(7,1/7)=0.3678794

  1. Calcula la probabilidad de que tarden en entregarte el bocadillo más de 7 minutos, después de que te diga la camarera que va a tardar más de 3 minutos.

\(P(X> 7/X>3)\frac{P(X>7)}{P(X>3)}=\frac{1-P(X<7)}{1-P(X<3)}\)=(1-pexp(7,1/7))/(1-pexp(3,1/7))=0.5647181

  1. Calcula la mediana(M) de los tiempo de espera de bocadillos. Tenemos que calcular M tal que \(P(X<M)=0.5\) con r se puede hacer directamente así, qexp(0.5,1/7)=4.8520303. ***

Estadística descriptiva

Para ilustrar un ejemplo de estadística descriptiva, usaremos una base de datos ya establecida en R (mtcars) y trabajaremos sobre esta misma. En esta, vienen recogidos datos automovilísticos sobre 32 vehículos diferentes. Algunas de estas características son el peso (wt) , los caballos de potencia (hp) , los galones por milla (gpt) , el tipo de transmision , el numero de engranajes de la transmision (gear), numero de carburadores (carb), lo que tarda en recorrer 1/4 de milla (qsec) etc…

  1. Proporciona con R resumen de los datos y mostrar los coches que tienen menos de 6 cilindros.

  2. Usando la funcion plot, hacer un diagrama de dispersión entre las ‘mpg’ y ‘cyl’

  3. Diagrama de cajas (boxplot) sobre los caballos de potencia y obtener el vehículo con mas caballos de fuerza (hp)

##Base de datos

mtcars
##                      mpg cyl  disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb
## Mazda RX4           21.0   6 160.0 110 3.90 2.620 16.46  0  1    4    4
## Mazda RX4 Wag       21.0   6 160.0 110 3.90 2.875 17.02  0  1    4    4
## Datsun 710          22.8   4 108.0  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1
## Hornet 4 Drive      21.4   6 258.0 110 3.08 3.215 19.44  1  0    3    1
## Hornet Sportabout   18.7   8 360.0 175 3.15 3.440 17.02  0  0    3    2
## Valiant             18.1   6 225.0 105 2.76 3.460 20.22  1  0    3    1
## Duster 360          14.3   8 360.0 245 3.21 3.570 15.84  0  0    3    4
## Merc 240D           24.4   4 146.7  62 3.69 3.190 20.00  1  0    4    2
## Merc 230            22.8   4 140.8  95 3.92 3.150 22.90  1  0    4    2
## Merc 280            19.2   6 167.6 123 3.92 3.440 18.30  1  0    4    4
## Merc 280C           17.8   6 167.6 123 3.92 3.440 18.90  1  0    4    4
## Merc 450SE          16.4   8 275.8 180 3.07 4.070 17.40  0  0    3    3
## Merc 450SL          17.3   8 275.8 180 3.07 3.730 17.60  0  0    3    3
## Merc 450SLC         15.2   8 275.8 180 3.07 3.780 18.00  0  0    3    3
## Cadillac Fleetwood  10.4   8 472.0 205 2.93 5.250 17.98  0  0    3    4
## Lincoln Continental 10.4   8 460.0 215 3.00 5.424 17.82  0  0    3    4
## Chrysler Imperial   14.7   8 440.0 230 3.23 5.345 17.42  0  0    3    4
## Fiat 128            32.4   4  78.7  66 4.08 2.200 19.47  1  1    4    1
## Honda Civic         30.4   4  75.7  52 4.93 1.615 18.52  1  1    4    2
## Toyota Corolla      33.9   4  71.1  65 4.22 1.835 19.90  1  1    4    1
## Toyota Corona       21.5   4 120.1  97 3.70 2.465 20.01  1  0    3    1
## Dodge Challenger    15.5   8 318.0 150 2.76 3.520 16.87  0  0    3    2
## AMC Javelin         15.2   8 304.0 150 3.15 3.435 17.30  0  0    3    2
## Camaro Z28          13.3   8 350.0 245 3.73 3.840 15.41  0  0    3    4
## Pontiac Firebird    19.2   8 400.0 175 3.08 3.845 17.05  0  0    3    2
## Fiat X1-9           27.3   4  79.0  66 4.08 1.935 18.90  1  1    4    1
## Porsche 914-2       26.0   4 120.3  91 4.43 2.140 16.70  0  1    5    2
## Lotus Europa        30.4   4  95.1 113 3.77 1.513 16.90  1  1    5    2
## Ford Pantera L      15.8   8 351.0 264 4.22 3.170 14.50  0  1    5    4
## Ferrari Dino        19.7   6 145.0 175 3.62 2.770 15.50  0  1    5    6
## Maserati Bora       15.0   8 301.0 335 3.54 3.570 14.60  0  1    5    8
## Volvo 142E          21.4   4 121.0 109 4.11 2.780 18.60  1  1    4    2

##Apartado 1)

Resumen de los datos:

summary(mtcars)
##       mpg             cyl             disp             hp       
##  Min.   :10.40   Min.   :4.000   Min.   : 71.1   Min.   : 52.0  
##  1st Qu.:15.43   1st Qu.:4.000   1st Qu.:120.8   1st Qu.: 96.5  
##  Median :19.20   Median :6.000   Median :196.3   Median :123.0  
##  Mean   :20.09   Mean   :6.188   Mean   :230.7   Mean   :146.7  
##  3rd Qu.:22.80   3rd Qu.:8.000   3rd Qu.:326.0   3rd Qu.:180.0  
##  Max.   :33.90   Max.   :8.000   Max.   :472.0   Max.   :335.0  
##       drat             wt             qsec             vs        
##  Min.   :2.760   Min.   :1.513   Min.   :14.50   Min.   :0.0000  
##  1st Qu.:3.080   1st Qu.:2.581   1st Qu.:16.89   1st Qu.:0.0000  
##  Median :3.695   Median :3.325   Median :17.71   Median :0.0000  
##  Mean   :3.597   Mean   :3.217   Mean   :17.85   Mean   :0.4375  
##  3rd Qu.:3.920   3rd Qu.:3.610   3rd Qu.:18.90   3rd Qu.:1.0000  
##  Max.   :4.930   Max.   :5.424   Max.   :22.90   Max.   :1.0000  
##        am              gear            carb      
##  Min.   :0.0000   Min.   :3.000   Min.   :1.000  
##  1st Qu.:0.0000   1st Qu.:3.000   1st Qu.:2.000  
##  Median :0.0000   Median :4.000   Median :2.000  
##  Mean   :0.4062   Mean   :3.688   Mean   :2.812  
##  3rd Qu.:1.0000   3rd Qu.:4.000   3rd Qu.:4.000  
##  Max.   :1.0000   Max.   :5.000   Max.   :8.000

Coches con menos de 6 cilindros:

mtcars[mtcars$cyl<6,]
##                 mpg cyl  disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb
## Datsun 710     22.8   4 108.0  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1
## Merc 240D      24.4   4 146.7  62 3.69 3.190 20.00  1  0    4    2
## Merc 230       22.8   4 140.8  95 3.92 3.150 22.90  1  0    4    2
## Fiat 128       32.4   4  78.7  66 4.08 2.200 19.47  1  1    4    1
## Honda Civic    30.4   4  75.7  52 4.93 1.615 18.52  1  1    4    2
## Toyota Corolla 33.9   4  71.1  65 4.22 1.835 19.90  1  1    4    1
## Toyota Corona  21.5   4 120.1  97 3.70 2.465 20.01  1  0    3    1
## Fiat X1-9      27.3   4  79.0  66 4.08 1.935 18.90  1  1    4    1
## Porsche 914-2  26.0   4 120.3  91 4.43 2.140 16.70  0  1    5    2
## Lotus Europa   30.4   4  95.1 113 3.77 1.513 16.90  1  1    5    2
## Volvo 142E     21.4   4 121.0 109 4.11 2.780 18.60  1  1    4    2

###Apartado 2)

Diagrama de dispersion:

plot(mtcars$mpg ~ mtcars$cyl,
xlab="cilindros", ylab="millas por galon",
main="Relacion entre cilindros y millas por galon")

####Apartado 3)

Diagrama de cajas de los caballos de fuerza:

boxplot(mtcars$hp,
        ylab="Caballos de fuerza",
        main="Caballos de fuerza en los coches de mtcars")

Coche con mas hp:

max(mtcars$hp)
## [1] 335