Чтобы меня снова не обвинили в
агрессивном невежестве и не задвинули эту тему в Пургаторий (М) (эта участь постигла тему
Обратная задача теории вероятностей), сразу скажу, что об обратной задаче логико-вероятностного моделирования (ЛВМ) написано в нескольких научных публикациях, в том числе в
статье в математическом журнале. Приведу цитату из аннотации к этой статье «…оба метода позволяют решить обратную задачу (вычисления вероятности одного из аргументов по известным вероятностям функции и других аргументов)…».
Предлагаю без предвзятости и без
демагогии продолжить обсуждение следующих тем:
1) Уточнение определения вероятностного пространства (
– probability space) для решения задач ЛВМ (такое определение, как мне известно, отсутствует в публикациях по ЛВМ).
2) Продолжение анализа интересной задачи, предложенной собеседником
epros.
3) Уточнение класса полиномов, которые формируются при решении задач ЛВМ, в том числе и обратной задачи.
4) Возможны другие темы, которые могут появиться при обсуждении предыдущих.
Желательно при обсуждении избегать следующих
приемов демагогии:
1) искажения смысла слов собеседника;
2) подмены терминов;
3) бездоказательных утверждений.
Было бы неплохо обсудить в соответствующей теме форума
Работа форума возможность закрепления в Правилах конференции неприемлемости этих и других
приемов демагогии.
Начну с того, что предложу уточненное определение
для задач ЛВМ. Прежнее определение
было дано мной в
изгнанной теме после справедливых замечаний участников дискуссии в мой адрес.
-мерное для решения задач ЛВМ определяется так.
- это множество, заданное как
декартово произведение определенных множеств
.
.
Каждое множество
имеет конечную мощность, равную
, элементы множества
пронумерованы числами от 1 до
.
Количество элементов в
:
.
Областью определения
целочисленной переменной является множество номеров из
.
– сигма-алгебра, т.е. все возможные подмножества множества
.
– вероятностная мера определяется на основе следующих двух определений и трех предположений.
Определение 1:
Событием для переменной
является появление любого номера из множества
.
Определение 2:
Элементарным событием является элемент
, т.е.
-ка номеров
из соответствующих множеств
.
Предположение 1: Вероятности всех событий для любой переменной
одинаковы.
Предположение 2: Вероятности всех элементарных событий в
одинаковы.
Предположение 3: Вероятность пустого множества
.
Из этих Определений и Предположений следует
Следствие 1: Вероятность события
.
Следствие 2: Вероятность элементарного события
.
Следствие 3: В элементарном событии
события в каждой переменной
независимы по отношению к событиям в других переменных.
Доказательство:
.
Полагаю, что свойство аддитивности предложенной вероятностной меры доказывать не надо.
Ясно, что данное определение
-мерного
полностью соответствует рассматриваемой ранее
урновой модели, в которой задано
урн, каждая из которых содержит
шаров. Эти шары пронумерованы числами от 1 до
. Элементарным событием в урновой модели является одновременное извлечение по одному шару из всех урн.
Теперь на этом
определим
логические события.
Областью значений
логических переменных является множество
Пусть для каждого
задано подмножество
, которое назовем
множеством успешных событий.
Вероятность успешного события в каждом
определяется как
, где
- мощность множества
.
Множеством
неудачных событий для переменной
назовем множество
. Тогда
.
Вероятность неудачного события для переменной
равна
.
Логическим событием (
для переменной
) называется любое успешное событие на множестве
.
Логическим событием (
для переменной
) называется любое неудачное событие на множестве
.
Вероятности логических событий:
;
.
Элементарным логическим событием для множества
является
-ка
, где
.
Множество всех возможных логических событий в
задано декартовым произведением
.
Отсюда ясно, что количество всех возможных логических событий в
-мерном
равно
.
Вероятность элементарного логического события:
.
Полагаю, что не надо доказывать независимость логических событий по переменным (см.
Следствие 3).
Взаимно-однозначное соответствие между формулами исчисления высказываний и логическими событиями в
легко устанавливаются. Кратко обоснование такое: любую конечную формулу с
переменными исчисления высказываний можно представить как конечное множество конституент, а каждой конституенте логической формулы можно сопоставить единственное элементарное логическое событие в
-мерном
.
Теперь перейдем ко второй теме: анализ задачи, предложенной собеседником
epros.
Добавляем условие, что сумма номеров двух извлечённых из двух урн шаров всегда равна шести. Т.е. возможны только такие пары:
,
,
,
,
. Первые три шара в первой урне белые, остальные - чёрные. Первые два шара во второй урне белые, остальные - чёрные. Так что при извлечении из первой урны, например, шара
из второй урны автоматически извлекается шар
(даже если мы этого не видим). Все условия соблюдены: Вероятности извлечения всех шаров в урне равны. При этом из двух урн всегда извлекаются шары разных цветов, никакой "независимости" событий
и
нет, так как
.
Cобеседник
epros рассматривает эту задачу как
контрипример, поскольку в нем нарушается независимость событий в урнах. Но обратите внимание, что нарушение этой независимости заложено в
условиях задачи. В частности, предложение «при извлечении из первой урны, например, шара
из второй урны автоматически извлекается шар
» явно свидетельствует об этом.
Совсем другая картина вырисовывается, если
условия представить как
успешные события. Тогда получим следующие результаты.
Во-первых, условия задачи не полны: в них отсутствует общее количество шаров в урнах. Позднее
epros предложил число
. На этом и остановимся, хотя задачу можно решить при любых
.
Выразим условия задачи с помощью терминов определенного ранее
.
1)
;
.
2) Успешное событие «сумма номеров двух извлечённых из двух урн шаров равна
» можно выразить как подмножество
множества
.
3) События, соответствующие пропозициональным переменным
и
, в условиях задачи не определены, но из контекста и дальнейших пояснений ясно, что они соответствуют извлечению белого шара соответственно из первой и второй урн. Тогда
;
.
Тогда формула
означает множество пар
. Ясно, что в этом множестве отсутствуют пары из множества
, которые окрашены в разные цвета.
Теперь нетрудно подсчитать вероятности определенных ранее успешных событий.
.
.
Обсуждение темы 3 про полиномы предлагаю пока отложить до достижения согласия по этим двум темам.