Introdução à
Probabilidade
(1ª Parte)
Profª. Dra. Luciana Maria de Oliveira
O que você encontrará nesta aula?
 Conceitos básicos da probabilidade
 Probabilidade condicional e independência
Objetivos de aprendizagem:
Ao final desta aula, espera-se que você seja capaz de:
diferenciar fenômeno probabilístico de determinístico saber
quais os tipos de operações com eventos identificar o espaço
amostral e o que é a probabilidade condicional e
independente.
Introdução à Probabilidade
A utilização das probabilidades indica que existe um
elemento ao acaso, ou de incerteza, quanto à ocorrência
ou não de um evento futuro.
Fenômeno de
Observação
Modelo
Matemático
Determinístico
Probabilístico
Experimento Aleatório
 Exemplo:
 Resultado no lançamento de um dado;
 Lançar uma moeda 10 vezes e observar o número
de caras obtidas;
 Retirar com ou sem reposição, bolas de uma urna
que contém 1 bola amarelas e 3 vermelhas;
 Tipo sanguíneo de um habitante escolhido ao
acaso.
 Probabilidade de ganhar na loteria.
Experimento Aleatório
Fonte: https://esquadraodoconhecimento.wordpress.com/matematica/probabilidade-e-estatistica/
Espaço
Amostral
(S):
Conjunto de todos os
resultados possíveis
de um experimento
aleatório.
4. Tempo de duração de uma lâmpada.
S = {t: t  0}
1. Lançamento de um dado.
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
2. Exame de sangue (tipo sanguíneo) .
S = {A, B, AB, O}
3. Hábito de fumar.
S = {Fumante, Não fumante}
Exemplos:
Eventos
Subconjuntos do
espaço amostral
Notação: A, B, C ...
: (conjunto vazio):
evento impossível
S: evento certo
Alguns eventos:
A: sair face par A = {2, 4, 6}  

B: sair face maior que 3 B = {4, 5, 6}
 

C: sair face 1 C = {1}  

Exemplo:
Lançamento de um dado.
Espaço amostral:  = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
Operações com eventos
 Sejam A e B dois eventos de um espaço amostral.
 A  B: união dos eventos A e B.
 Representa a ocorrência de pelo menos um dos eventos,
A ou B.
 A  B: interseção dos eventos A e B.
 Representa a ocorrência simultânea dos eventos A e B.
Operações com eventos
 A e B são disjuntos ou mutuamente exclusivos quando
não têm elementos em comum, isto é,
A  B = 
 A e B são complementares se sua interseção é vazia e sua
união é o espaço amostral, isto é,
A  B =  e A  B = 
 O complementar de A é representado por Ac
.
 Sair uma face par ou face 1
A  C = {2, 4, 6}  {1} = {1, 2, 4, 6}
 Sair uma face par e face 1
A  C = {2, 4, 6}  {1} = 
 Sair uma face par e maior que 3
A  B = {2, 4, 6}  {4, 5, 6} = {4, 6}
 Sair uma face par ou maior que 3
A  B = {2, 4, 6}  {4, 5, 6} = {2, 4, 5, 6}
S = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
Eventos: A = {2, 4, 6}, B = {4, 5, 6} e C = {1}
Exemplo: Lançamento de um dado
 Não sair face par AC
= {1, 3, 5}
Conceitos de
Probabilidade
É o grau de confiança que se tem na
ocorrência de um determinado
evento.
Como atribuir
probabilidade
aos elementos
do espaço
amostral?
Duas abordagens possíveis:
1. Frequências de ocorrências
2. Suposições teóricas.
Através das frequências de ocorrências
 O experimento aleatório é repetido n vezes
 Calcula-se a frequência relativa com que cada resultado
ocorre.
 Para um número grande de realizações, a frequência
relativa aproxima-se da probabilidade.
Através de suposições teóricas
 Exemplo: Lançamento de um dado
 Admite-se que o dado é perfeitamente equilibrado
 P(face 1) = ... = P(face 6) = 1/6.
 Todos os possíveis resultados têm
a mesma probabilidade de ocorrer
(Resultados Equiprováveis).
 No caso discreto, todo experimento aleatório tem seu
modelo probabilístico especificado quando estabelecemos:
 O espaço amostral S = {w1,w2, ... }
 A probabilidade P(w) para cada ponto amostral de tal forma
que:
.
å
¥
=
=
=
=
S
£
£
1
i
i
2
1
i
1
)
P(w
...})
,
w
,
({w
P
)
(
P
e
1
)
P(w
0
Ainda no caso discreto,
 Se A é um evento, então 


A
w
j
j
)
(w
P
(A)
P
 Se e
N
1
)
(w
P i  (pontos equiprováveis), então
}
w
...,
,
w
,
{w
S N
2
1
=
S
de
elementos
de
nº.
A
de
elementos
de
nº.
(A)
P =
Exemplo: A tabela a seguir apresenta dados relativos à
distribuição de sexo e alfabetização em habitantes de Sergipe
com idade entre 20 e 24 anos.
Um jovem entre 20 e 24 anos é escolhido ao acaso em Sergipe.
S : conjunto de 101.850 jovens de Sergipe, com idade entre
20 e 24 anos.
Definimos os eventos
M: jovem sorteado é do sexo masculino;
F : jovem sorteado é do sexo feminino;
Z : jovem sorteado é alfabetizado;
N : jovem sorteado não é alfabetizado.
Temos: ir para a tabela
0,157
101.850
15.969
=
P(N)=
0,843
101.850
85.881
=
P(Z)=
0,526
101.850
56.601
=
P(F)=
0,474
101.850
48.249
=
P(M)=
 M  Z : jovem é alfabetizado e do sexo masculino
 Qual é a probabilidade do jovem escolhido ser alfabetizado ou ser
do sexo masculino?
M  Z : jovem é alfabetizado ou é do sexo masculino
 Qual é a probabilidade do jovem escolhido ser alfabetizado e
ser do sexo masculino?
389
,
0
101850
39577
em
elementos
de
nº.
Z
M
em
elementos
de
nº.
Z)
P(M =
=
Ç
=
Ç
S
0,928
101850
39577
-
48249
85881
em
elementos
de
nº.
Z
M
em
elementos
de
nº.
Z)
P(M
=
+
=
È
=
È
S
EXEMPLO APLICADO:
Regra da adição de probabilidades
 Sejam A e B eventos de S. Então,
 Consequências:
 Se A e B forem eventos disjuntos, então
 Para qualquer evento A de S,
P(A  B) = P(A) + P(B) – P(A  B)
P(A  B) = P(A) + P(B)
P(A) = 1 - P(A
c
).
PROBABILIDADE
CONDICIONAL E
INDEPENDÊNCIA
Denomina-se probabilidade condicional à
probabilidade de ocorrer determinado
evento sob uma dada condição.
 Dados dois eventos A e B, a probabilidade condicional de A
dado que ocorreu B é denotada por P(A | B) e definida por
.
0
P(B)
,
P(B)
B)
P(A
B)
|
P(A 


 Da definição de probabilidade condicional, obtemos a regra
do produto de probabilidades
B).
|
P(A
P(B)
B)
P(A 


 Analogamente, se P(A) >0,
.
A)
|
P(B
P(A)
B)
P(A 


 Qual é a probabilidade do jovem escolhido ser alfabetizado
sabendo-se que é do sexo masculino?
39.577 / 48.249 = 0,82.
Temos P(S | M) =
0,82.
101.850
48.249
101.850
39.577
=
P(M)
M)
P(S
M)
|
P(S
definição,
Pela
=
Ç
=
Independência de eventos
Dois eventos A e B são independentes se a informação da
ocorrência (ou não) de B não altera a probabilidade de
ocorrência de A, isto é,
P(B).
P(A)
B)
P(A 


Temos a seguinte forma equivalente:
P(A),
B)
|
P(A  0.
P(B) 
Exemplo: A probabilidade de Jonas ser aprovado no vestibular é
1/3 e a de Madalena é 2/3. Qual é a probabilidade de ambos serem
aprovados?
A: Jonas é aprovado
B: Madalena é aprovada
P(A  B) = P(A) x P(B) = 1/3 x 2/3 = 2/9
 Qual foi a suposição feita
Exercício
 Uma planta A dá 20 sementes das quais 8 produziram uma
planta com flores brancas e 12 produziram flores vermelhas.
A planta B (da mesma espécie) dá 70 sementes das quais 42
produziram flores brancas e 28 flores vermelhas. Toda
semente germinará se semeada. Uma planta é escolhida
através do lançamento de uma moeda e uma semente é
selecionada aleatoriamente. a) Qual é a probabilidade de se
produzir uma planta vermelha? b) As 90 sementes são
acidentalmente misturadas e uma delas é semeada, qual é a
probabilidade de surgir uma flor vermelha?
Fonte: http://www.ibilce.unesp.br/Home/Departamentos/CiencCompEstatistica/Adriana/exercicios-prob-probcond-indep---bio.pdf

Mdulo_2_-_Introduo__Probabilidade_1_parte.pptx

  • 1.
  • 2.
    O que vocêencontrará nesta aula?  Conceitos básicos da probabilidade  Probabilidade condicional e independência
  • 3.
    Objetivos de aprendizagem: Aofinal desta aula, espera-se que você seja capaz de: diferenciar fenômeno probabilístico de determinístico saber quais os tipos de operações com eventos identificar o espaço amostral e o que é a probabilidade condicional e independente.
  • 4.
    Introdução à Probabilidade Autilização das probabilidades indica que existe um elemento ao acaso, ou de incerteza, quanto à ocorrência ou não de um evento futuro. Fenômeno de Observação Modelo Matemático Determinístico Probabilístico
  • 5.
    Experimento Aleatório  Exemplo: Resultado no lançamento de um dado;  Lançar uma moeda 10 vezes e observar o número de caras obtidas;  Retirar com ou sem reposição, bolas de uma urna que contém 1 bola amarelas e 3 vermelhas;  Tipo sanguíneo de um habitante escolhido ao acaso.  Probabilidade de ganhar na loteria.
  • 6.
  • 7.
    Espaço Amostral (S): Conjunto de todosos resultados possíveis de um experimento aleatório. 4. Tempo de duração de uma lâmpada. S = {t: t  0} 1. Lançamento de um dado. S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} 2. Exame de sangue (tipo sanguíneo) . S = {A, B, AB, O} 3. Hábito de fumar. S = {Fumante, Não fumante} Exemplos:
  • 8.
    Eventos Subconjuntos do espaço amostral Notação:A, B, C ... : (conjunto vazio): evento impossível S: evento certo Alguns eventos: A: sair face par A = {2, 4, 6}    B: sair face maior que 3 B = {4, 5, 6}    C: sair face 1 C = {1}    Exemplo: Lançamento de um dado. Espaço amostral:  = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
  • 9.
    Operações com eventos Sejam A e B dois eventos de um espaço amostral.  A  B: união dos eventos A e B.  Representa a ocorrência de pelo menos um dos eventos, A ou B.  A  B: interseção dos eventos A e B.  Representa a ocorrência simultânea dos eventos A e B.
  • 10.
    Operações com eventos A e B são disjuntos ou mutuamente exclusivos quando não têm elementos em comum, isto é, A  B =   A e B são complementares se sua interseção é vazia e sua união é o espaço amostral, isto é, A  B =  e A  B =   O complementar de A é representado por Ac .
  • 11.
     Sair umaface par ou face 1 A  C = {2, 4, 6}  {1} = {1, 2, 4, 6}  Sair uma face par e face 1 A  C = {2, 4, 6}  {1} =   Sair uma face par e maior que 3 A  B = {2, 4, 6}  {4, 5, 6} = {4, 6}  Sair uma face par ou maior que 3 A  B = {2, 4, 6}  {4, 5, 6} = {2, 4, 5, 6} S = {1, 2, 3, 4, 5, 6} Eventos: A = {2, 4, 6}, B = {4, 5, 6} e C = {1} Exemplo: Lançamento de um dado  Não sair face par AC = {1, 3, 5}
  • 12.
    Conceitos de Probabilidade É ograu de confiança que se tem na ocorrência de um determinado evento.
  • 13.
    Como atribuir probabilidade aos elementos doespaço amostral? Duas abordagens possíveis: 1. Frequências de ocorrências 2. Suposições teóricas.
  • 14.
    Através das frequênciasde ocorrências  O experimento aleatório é repetido n vezes  Calcula-se a frequência relativa com que cada resultado ocorre.  Para um número grande de realizações, a frequência relativa aproxima-se da probabilidade.
  • 15.
    Através de suposiçõesteóricas  Exemplo: Lançamento de um dado  Admite-se que o dado é perfeitamente equilibrado  P(face 1) = ... = P(face 6) = 1/6.  Todos os possíveis resultados têm a mesma probabilidade de ocorrer (Resultados Equiprováveis).
  • 16.
     No casodiscreto, todo experimento aleatório tem seu modelo probabilístico especificado quando estabelecemos:  O espaço amostral S = {w1,w2, ... }  A probabilidade P(w) para cada ponto amostral de tal forma que: . å ¥ = = = = S £ £ 1 i i 2 1 i 1 ) P(w ...}) , w , ({w P ) ( P e 1 ) P(w 0
  • 17.
    Ainda no casodiscreto,  Se A é um evento, então    A w j j ) (w P (A) P  Se e N 1 ) (w P i  (pontos equiprováveis), então } w ..., , w , {w S N 2 1 = S de elementos de nº. A de elementos de nº. (A) P =
  • 18.
    Exemplo: A tabelaa seguir apresenta dados relativos à distribuição de sexo e alfabetização em habitantes de Sergipe com idade entre 20 e 24 anos. Um jovem entre 20 e 24 anos é escolhido ao acaso em Sergipe.
  • 19.
    S : conjuntode 101.850 jovens de Sergipe, com idade entre 20 e 24 anos. Definimos os eventos M: jovem sorteado é do sexo masculino; F : jovem sorteado é do sexo feminino; Z : jovem sorteado é alfabetizado; N : jovem sorteado não é alfabetizado. Temos: ir para a tabela 0,157 101.850 15.969 = P(N)= 0,843 101.850 85.881 = P(Z)= 0,526 101.850 56.601 = P(F)= 0,474 101.850 48.249 = P(M)=
  • 20.
     M Z : jovem é alfabetizado e do sexo masculino  Qual é a probabilidade do jovem escolhido ser alfabetizado ou ser do sexo masculino? M  Z : jovem é alfabetizado ou é do sexo masculino  Qual é a probabilidade do jovem escolhido ser alfabetizado e ser do sexo masculino? 389 , 0 101850 39577 em elementos de nº. Z M em elementos de nº. Z) P(M = = Ç = Ç S 0,928 101850 39577 - 48249 85881 em elementos de nº. Z M em elementos de nº. Z) P(M = + = È = È S
  • 21.
  • 22.
    Regra da adiçãode probabilidades  Sejam A e B eventos de S. Então,  Consequências:  Se A e B forem eventos disjuntos, então  Para qualquer evento A de S, P(A  B) = P(A) + P(B) – P(A  B) P(A  B) = P(A) + P(B) P(A) = 1 - P(A c ).
  • 23.
    PROBABILIDADE CONDICIONAL E INDEPENDÊNCIA Denomina-se probabilidadecondicional à probabilidade de ocorrer determinado evento sob uma dada condição.
  • 24.
     Dados doiseventos A e B, a probabilidade condicional de A dado que ocorreu B é denotada por P(A | B) e definida por . 0 P(B) , P(B) B) P(A B) | P(A     Da definição de probabilidade condicional, obtemos a regra do produto de probabilidades B). | P(A P(B) B) P(A     Analogamente, se P(A) >0, . A) | P(B P(A) B) P(A   
  • 25.
     Qual éa probabilidade do jovem escolhido ser alfabetizado sabendo-se que é do sexo masculino? 39.577 / 48.249 = 0,82. Temos P(S | M) = 0,82. 101.850 48.249 101.850 39.577 = P(M) M) P(S M) | P(S definição, Pela = Ç =
  • 26.
    Independência de eventos Doiseventos A e B são independentes se a informação da ocorrência (ou não) de B não altera a probabilidade de ocorrência de A, isto é, P(B). P(A) B) P(A    Temos a seguinte forma equivalente: P(A), B) | P(A  0. P(B) 
  • 27.
    Exemplo: A probabilidadede Jonas ser aprovado no vestibular é 1/3 e a de Madalena é 2/3. Qual é a probabilidade de ambos serem aprovados? A: Jonas é aprovado B: Madalena é aprovada P(A  B) = P(A) x P(B) = 1/3 x 2/3 = 2/9  Qual foi a suposição feita
  • 28.
    Exercício  Uma plantaA dá 20 sementes das quais 8 produziram uma planta com flores brancas e 12 produziram flores vermelhas. A planta B (da mesma espécie) dá 70 sementes das quais 42 produziram flores brancas e 28 flores vermelhas. Toda semente germinará se semeada. Uma planta é escolhida através do lançamento de uma moeda e uma semente é selecionada aleatoriamente. a) Qual é a probabilidade de se produzir uma planta vermelha? b) As 90 sementes são acidentalmente misturadas e uma delas é semeada, qual é a probabilidade de surgir uma flor vermelha? Fonte: http://www.ibilce.unesp.br/Home/Departamentos/CiencCompEstatistica/Adriana/exercicios-prob-probcond-indep---bio.pdf