Introducción a la probabilidad

La probabilidad es el lenguaje matemático para cauntificar la incertidumbre -Wasserman

Conceptos fundamentales de probabilidad

1.- Terminología de probabilidad: Espacio de resultados, eventos, funciones de probabilidad

2.- Interpretación frecuentista de la probabilidad

3.- Probabilidad condicional y su relación con independencia

4.- La regla de Bayes

Espacio de resultados y eventos

El espacio de resultados es el conjunto de posibles resultados de un experimento aleatorio.

Ejemplo: Si lanzamos una moneda 2 veces, entonces

\[ ER = {AA, SS, AS, SA} \]

Eventos equiprobables

La probabilidad se puede como una proporción de una parte con respecto a un todo

Si en ingeniería química tenemos 1000 estudiantes, de los cuales

  • 300 son hombres
  • 700 son mujeres

Si elegimos un estudiante al azar de ingeniería química ¿Cuál es la probabilidad de que sea hombre?

\[ P = 300 / 700+300 \]

La probabilidad entonces es de 0.3

Esto se concibe de la siguiente forma:

\[ Probabilidad = Eventos favorables / Eventos posibles \]

Interpretación frecuentista de la probabilidad

Las probabilidades se entienden como una aproximación matemática de frecuencias relativas cuando la frecuencia total tiende a cero

Supongamos que lanzamos una moneda 10 veces y obtenemos lo siguiente:

set.seed(123)
lanzamientos_10 <- sample(c("A","S"),10, replace = TRUE  )
lanzamientos_10
##  [1] "A" "A" "A" "S" "A" "S" "S" "S" "A" "A"
  • Ahora vamos a calcular la secuencia de frecuencias relativas de Aguila
cumsum(lanzamientos_10 =="A") #Suma acumulada de Aguila
##  [1] 1 2 3 3 4 4 4 4 5 6
  • Frecuencia relativa
round(cumsum(lanzamientos_10 == "A")/1:10,2)
##  [1] 1.00 1.00 1.00 0.75 0.80 0.67 0.57 0.50 0.56 0.60