gamedschool

Koşullu Olasılık, Bağımsız Olaylar ve Bayes Teoremi konu anlatımı

10. sınıf Matematik · Tema 7: Veriden Olasılığa

Lise · 10. sınıf · Matematik · Ünite: Tema 7: Veriden Olasılığa · ~3 dk okuma

Olasılığın temel kavramlarının tekrarı; koşullu olasılık P(A|B) = P(A ∩ B) / P(B); iki yönlü tablolardan koşullu olasılık; bağımlı ve bağımsız olaylar; çarpım kuralı; ağaç diyagramları ve toplam olasılık; Bayes teoremi ve tıbbi test, filtreleme gibi gerçek hayat uygulamaları.

Koşullu olasılık

B olayının gerçekleştiği bilindiğinde A olayının olasılığı:

P(A | B) = P(A ∩ B) / P(B) (P(B) > 0)

→ Örneklem uzayı B’ye daralır.

Örnek: Bir zar atılıyor, sonucun çift olduğu biliniyor. 4 gelme olasılığı?

→ B = {2, 4, 6}, A ∩ B = {4} → P(A | B) = 1/3 (koşulsuz 1/6’ydı)

İki yönlü tablodan: 200 öğrenciden 105’i spor yapıyor, bunların 45’i kız → spor yaptığı bilinen bir öğrencinin kız olma olasılığı = 45/105 = 3/7

Bağımsız olaylar ve ağaç diyagramı

Bağımsız olaylar: Birinin gerçekleşmesi diğerinin olasılığını değiştirmez

→ P(A | B) = P(A) ve P(A ∩ B) = P(A) · P(B)

→ Para atma ve zar atma; iadeli çekiliş

Bağımlı olaylar: İadesiz çekilişlerde olasılık değişir.

→ Torbada 3 kırmızı, 2 mavi top; iadesiz iki top çekiliyor, ikisinin de kırmızı olma olasılığı: 3/5 · 2/4 = 3/10

Ağaç diyagramı: Dallar boyunca olasılıklar çarpılır, aynı sonuca giden dallar toplanır (toplam olasılık).

→ Farklı renkte iki top çekme: K-M: 3/5 · 2/4 = 6/20 · M-K: 2/5 · 3/4 = 6/20 → toplam 12/20 = 3/5

Bayes teoremi

P(A | B) = P(B | A) · P(A) / P(B)

P(B) = P(B | A)·P(A) + P(B | A′)·P(A′) (toplam olasılık)

Tıbbi test örneği: Bir hastalık toplumun %2’sinde görülüyor. Test hastaların %95’ini pozitif buluyor, sağlıklıların %5’ine yanlışlıkla pozitif diyor. Testi pozitif çıkan biri gerçekten hasta mı?

  • 1000 kişide: 20 hasta → 19 pozitif · 980 sağlıklı → 49 yanlış pozitif
  • Toplam pozitif 68 → P(hasta | pozitif) = 19/68 ≈ %28

💡 Hastalık nadirse, iyi bir testte bile pozitif sonuçların çoğu yanlış pozitif olabilir. Bu yüzden doktorlar ikinci bir test ister.

Diğer uygulamalar: e-posta istenmeyen ileti (spam) filtreleri, hava tahmini, yapay zekâ sınıflandırma

Kavramlar

koşullu olasılık
bir olay bilinirken olasılık
bağımsız olay
olasılığı etkilenmeyen olay
iadesiz
çekileni geri koymadan
toplam olasılık
dalların toplamı
yanlış pozitif
olmayana var demek
Önemli noktalar
  • P(A | B) = P(A ∩ B) / P(B)
  • Koşul örneklem uzayını daraltır
  • Bağımsız: P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
  • İadesiz çekilişler bağımlıdır
  • Ağaçta dallar çarpılır, sonuçlar toplanır
  • Bayes: P(A | B) = P(B | A)·P(A) / P(B)

Örnek soru ve çözümü

Soru

Tabloya göre testi pozitif çıkan birinin gerçekten hasta olma olasılığı kaçtır?

Çözüm

Pozitif 68 kişinin 19’u hasta → 19/68 ≈ 0,28 (≈ %28).

Çözümlü örnekler

1. Bir para iki kez atılıyor. İkisinin de yazı gelme olasılığı kaçtır? KolayÇözüm

1/2 · 1/2 = 1/4.

2. İki zar atılıyor, toplamın 8 olduğu biliniyor. Zarlardan birinin 3 olma olasılığı kaçtır? OrtaÇözüm

Toplam 8: (2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2) → 3 içeren 2 → 2/5.

3. Bir fabrikada ürünlerin %60’ını A, %40’ını B makinesi üretiyor; kusur oranları %2 ve %5. Rastgele bir kusurlu ürünün B’den gelme olasılığı kaçtır? ZorÇözüm

P(K) = 0,6·0,02 + 0,4·0,05 = 0,012 + 0,02 = 0,032 → P(B | K) = 0,02/0,032 = 0,625.

Sık yapılan hatalar

  • P(A | B) ile P(B | A)’yı aynı sanmak.
  • İadesiz çekilişte olasılığı değiştirmemek.
  • Bağımsız olaylarda olasılıkları toplamak (çarpılmalı).

Biliyor muydun?

Bayes teoremi 18. yüzyılda bir din adamı olan Thomas Bayes’in notlarında bulundu ve ölümünden sonra yayımlandı; bugün yapay zekâ ve tıpta en çok kullanılan formüllerden biridir!

Kendini dene

1. Bir zar atılıyor, sonucun 3’ten büyük olduğu biliniyor. 6 gelme olasılığı kaçtır?
  1. 1/2
  2. 1/6
  3. 1/3
  4. 2/3
Cevabı göster

Doğru cevap: C) 1/3 · {4, 5, 6}.

2. P(A ∩ B) = 0,12 ve P(B) = 0,4 ise P(A | B) kaçtır?
  1. 0,3
  2. 0,52
  3. 0,28
  4. 0,048
Cevabı göster

Doğru cevap: A) 0,3 · 0,12/0,4.

3. A ve B bağımsız, P(A) = 0,5, P(B) = 0,3 ise P(A ∩ B) kaçtır?
  1. 0,2
  2. 0,15
  3. 0,8
  4. 0,35
Cevabı göster

Doğru cevap: B) 0,15 · Çarpım.

4. Torbada 4 kırmızı, 6 mavi top var. İadesiz çekilen iki topun ikisinin de mavi olma olasılığı kaçtır?
  1. 3/5
  2. 9/25
  3. 2/15
  4. 1/3
Cevabı göster

Doğru cevap: D) 1/3 · 6/10 · 5/9.

5. Hangisi bağımsız olaylara örnektir?
  1. Aynı torbadan geri koymadan top çekilmesi
  2. İadesiz iki kart çekilmesi
  3. Sınıftan art arda iki başkan seçilmesi
  4. Bir para ve bir zarın birlikte atılması
Cevabı göster

Doğru cevap: D) Bir para ve bir zarın birlikte atılması · Bağımsız.

Konunun tüm sorularını ve testlerini gamedschool’da çözebilir, yanlışlarını tekrar edebilirsin.

10. Sınıf Matematik konuları
Konuyu oyunla pekiştir

gamedschool’da bu konunun testlerini çöz, XP ve altın kazan, Pixel Dünyası’nda arkadaşlarınla buluş. Öğrenciler için ücretsiz.

Ücretsiz kayıt ol