조건부 확률
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ด๋ ๋ฌด์์ ๋๊น?
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์ด์ ์ด๋ฒคํธ ๋๋ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ฐ์์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ์ด๋ฒคํธ ๋๋ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋ฐ์ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ผ๋ก ์ ์๋ฉ๋๋ค. ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์ ํ ์ด๋ฒคํธ์ ํ๋ฅ ์ ํ์ ์ด๋ฒคํธ ๋๋ ์กฐ๊ฑด๋ถ ์ด๋ฒคํธ์ ์ ๋ฐ์ดํธ๋ ํ๋ฅ ์ ๊ณฑํ์ฌ ๊ณ์ฐ๋ฉ๋๋ค .
์๋ฅผ ๋ค์ด:
Event A๋ ๋ํ์ ์ง์ํ ๊ฐ์ธ์ด ํฉ๊ฒฉํ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด ์ฌ๋์ด ๋ํ์ ํฉ๊ฒฉํ ํ๋ฅ ์ 80%์ ๋๋ค.
์ด๋ฒคํธ B๋ ์ด ๊ฐ์ธ์๊ฒ ๊ธฐ์์ฌ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๊ธฐ์์ฌ๋ ๋ชจ๋ ํฉ๊ฒฉ์ ์ค 60%์๊ฒ๋ง ์ ๊ณต๋ฉ๋๋ค.
P(ํฉ๊ฒฉ ๋ฐ ๊ธฐ์์ฌ) = P(๊ธฐ์์ฌ | ์์ฉ) P(ํฉ๊ฒฉ) = (0.60)*(0.80) = 0.48.
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ๋ ์ฌ๋์ด ๋ชจ๋ ๋ํ์ ํฉ๊ฒฉํ ํ๋ฅ ๊ณผ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ธฐ์์ฌ๊ฐ ์ ๊ณต๋ ํ๋ฅ ๊ณผ ๊ฐ์ด ์๋ก ๊ด๋ จํ์ฌ ์ด ๋ ์ด๋ฒคํธ๋ฅผ ์ดํด๋ด ๋๋ค.
๋ฌด์กฐ๊ฑด ํ๋ฅ ๊ณผ ๋์กฐ๋ ์ ์์ต๋๋ค . ๋ฌด์กฐ๊ฑด ํ๋ฅ ์ ๋ค๋ฅธ ์ฌ๊ฑด์ด ๋ฐ์ํ๊ฑฐ๋ ๋ค๋ฅธ ์กฐ๊ฑด์ด ์กด์ฌํ๋์ง ์ฌ๋ถ์ ๊ด๊ณ์์ด ์ฌ๊ฑด์ด ๋ฐ์ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ํ๋ ๋๋ค.
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ดํดํ๊ธฐ
์ด์ ์ ์ธ๊ธํ๋ฏ์ด ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์ด์ ๊ฒฐ๊ณผ ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง๋๋ค. ๋ํ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง ๊ฐ์ ์ ํฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ๊ฐ๋ฐฉ์์ ์ธ ๊ฐ์ ๊ตฌ์ฌ(๋นจ๊ฐ์, ํ๋์, ๋ น์)์ ๋ฝ๋๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค. ๊ฐ ๊ตฌ์ฌ์ ๋ฝํ ํ๋ฅ ์ด ๋์ผํฉ๋๋ค. ์ด๋ฏธ ํ๋์ ๊ตฌ์ฌ์ ๊ทธ๋ฆฐ ํ ๋นจ๊ฐ์ ๊ตฌ์ฌ์ ๊ทธ๋ฆด ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์ผ๋ง์ ๋๊น?
์ฒซ์งธ, ํ๋ ๊ตฌ์ฌ์ ๋ฝ์ ํ๋ฅ ์ 33% ์ ๋์ธ๋ฐ, 3๊ฐ์ง ์ค 1๊ฐ์ง ๊ฐ๋ฅํ ๊ฒฐ๊ณผ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ์ด ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํ๋ฉด ๋ ๊ฐ์ ๊ตฌ์ฌ์ด ๋จ๊ฒ ๋๋ฉฐ ๊ฐ ๊ตฌ์ฌ์ ๋ฝํ ํ๋ฅ ์ด 50%์ ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด๋ฏธ ๋นจ๊ฐ์ ๊ตฌ์ฌ์ ๊ทธ๋ฆฐ ํ ํ๋์ ๊ตฌ์ฌ์ ๊ทธ๋ฆด ํ๋ฅ ์ ์ฝ 16.5%(33% x 50%)๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ๋ณดํ,. ์ ์น ๋ฐ ๋ค์ํ ์ํ ๋ถ์ผ์ ๊ฐ์ ๋ค์ํ ๋ถ์ผ์์ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
์ด ๊ฐ๋ ์ ๋ํ ์ถ๊ฐ ํต์ฐฐ๋ ฅ์ ์ ๊ณตํ๊ธฐ ์ํ ๋ ๋ค๋ฅธ ์๋ก์, ๊ณต์ ํ ์ฃผ์ฌ์๊ฐ ๊ตด๋ ธ๊ณ ๊ทธ๊ฒ์ด 5์ผ ํ๋ฅ ์ ์ ๊ณตํ๋ผ๋ ์์ฒญ์ ๋ฐ์๋ค๊ณ ์๊ฐํ์ญ์์ค. 6๊ฐ์ ๋์ผํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์๋ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์์ผ๋ฏ๋ก ๋ต์ 1/6์ ๋๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ ๋๋ตํ๊ธฐ ์ ์ ๊ตด๋ฆฐ ์ซ์๊ฐ ํ์๋ผ๋ ์ถ๊ฐ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ป๋๋ค๊ณ ์์ํด ๋ณด์ญ์์ค. ๊ฐ๋ฅํ ํ์๋ ์ธ ๊ฐ๋ฟ์ด๋ฏ๋ก ๊ทธ ์ค ํ๋๋ 5์ด๋ฏ๋ก 5๊ฐ 1/6์์ 1/3์ผ๋ก ๋์ฌ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ํ ์ถ์ ์น๋ฅผ ํ์คํ ์์ ํด์ผ ํฉ๋๋ค.
์ด ์คํ์ ์๋์์ ๋ค๋ฅธ ์ฌ๊ฑด B์ด ํ์คํ ๋ฐ์ํ๋ค๋ ์ถ๊ฐ ์ ๋ณด๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์ฌ๊ฑด A์ด ๋ฐ์ํ์ ์ด ์์ ๋ ํ๋ฅ ์ ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ด๋ผ๊ณ ํฉ๋๋ค. A ์ฃผ์ด์ง B์ด๊ณ P(A|B)๋ก ํ์๋ฉ๋๋ค.
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ๊ณต์
P(B|A) = P(A ๋ฐ B) / P(A)
๋๋:
P(B|A) = P(AโฉB) / P(A)
์ด๋์
P = ํ๋ฅ
A = ์ด๋ฒคํธ A
B = ์ด๋ฒคํธ B
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ๋ ๋ค๋ฅธ ์
๋ ๋ค๋ฅธ ์๋ก, ํ ํ์์ด ๋ํ์ ์ ํ ์ง์์ ํ๊ณ ํ์ ์ฅํ๊ธ์ ๋ฐ๊ธฐ๋ฅผ ํฌ๋งํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ณด๊ฒ ์ต๋๋ค. ์ง์ํ๋ ํ๊ต๋ ์ง์์ 1,000๋ช ๋น 100๋ช (10%)์ ์๋ฝํ๊ณ , ํฉ๊ฒฉ์ 500๋ช ์ค 10๋ช (2%)์๊ฒ ํ์ ์ฅํ๊ธ์ ์์ฌํฉ๋๋ค.
์ฅํ๊ธ ์ํ์ ์ค 50%๋ ๋์, ์์ฌ ๋ฐ ์ฃผํ์ ๋ํ ๋ํ ์ฅํ๊ธ๋ ๋ฐ์ต๋๋ค. ํ์์ ๊ฒฝ์ฐ ํฉ๊ฒฉ ํ ์ฅํ๊ธ์ ๋ฐ์ ํ๋ฅ ์ 0.2%(.1 x .02)์ ๋๋ค. ํฉ๊ฒฉ, ์ฅํ๊ธ, ๋์๋น ๋ฑ๋ ๋ฐ์ ํ๋ฅ ์ 0.1%(0.1 x .02 x .5)์ด๋ค.
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ๋ ๊ฒฐํฉ ํ๋ฅ ๋ฐ ํ๊ณ ํ๋ฅ
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ : p(A|B)๋ ์ด๋ฒคํธ B๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ๊ฒฝ์ฐ ์ด๋ฒคํธ A๊ฐ ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ ์ ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ๋ ๋ ์นด๋๋ฅผ ๋ฝ์๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํ ๋ ๊ทธ๊ฒ์ด 4์ผ ํ๋ฅ ์ ์ผ๋ง์ ๋๊น (p(four|red))=2/26=1/13. ๋ฐ๋ผ์ 26๊ฐ์ ๋ ๋ ์นด๋(๋ ๋ ์นด๋๊ฐ ์ฃผ์ด์ง) ์ค 2๊ฐ์ 4๊ฐ ์์ผ๋ฏ๋ก 2/26=1/13์ ๋๋ค.
ํ๊ณ ํ๋ฅ : ์ฌ๊ฑด์ด ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ (p(A)), ๋ฌด์กฐ๊ฑด ํ๋ฅ ๋ก ์๊ฐํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ค๋ฅธ ์ด๋ฒคํธ๋ฅผ ์กฐ๊ฑด์ผ๋ก ํ์ง ์์ต๋๋ค. ์: ๋ฝํ ์นด๋๊ฐ ๋นจ๊ฐ์์ผ ํ๋ฅ (p(red) = 0.5). ๋ ๋ค๋ฅธ ์: ๋ฝํ ์นด๋๊ฐ 4์ผ ํ๋ฅ (p(four)=1/13).
๊ฒฐํฉ ํ๋ฅ : p(A ๋ฐ B). ์ฌ๊ฑด A ๋ฐ ์ฌ๊ฑด B์ ํ๋ฅ . ๋ ๊ฐ ์ด์์ ์ฌ๊ฑด์ด ๊ต์ฐจํ ํ๋ฅ ์ ๋๋ค. A์ B๊ฐ ๊ต์ฐจํ ํ๋ฅ ์ p(A โฉ B)๋ก ํ๊ธฐํ ์ ์์ต๋๋ค. ์: ์นด๋๊ฐ 4์ด๊ณ ๋นจ๊ฐ์์ด ๋ ํ๋ฅ ์ p(4์ ๋นจ๊ฐ์) = 2/52=1/26์ ๋๋ค. (52๊ฐ์ ๋ฑ์ 4๊ฐ์ ํํธ์ 4๊ฐ์ ๋ค์ด์๋ชฌ๋, 2๊ฐ์ ๋นจ๊ฐ์ 4๊ฐ๊ฐ ์์ต๋๋ค.)
๋ฒ ์ด์ฆ์ ์ ๋ฆฌ
18์ธ๊ธฐ ์๊ตญ ์ํ์ Thomas Bayes์ ์ด๋ฆ์ ๋ฐ์ ๋ช ๋ช ๋ Bayes์ ์ ๋ฆฌ ๋ ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ํ ๊ณต์์ ๋๋ค. ์ ๋ฆฌ๋ ์๋ก์ด ๋๋ ์ถ๊ฐ ์ฆ๊ฑฐ๊ฐ ์ฃผ์ด์ง๋ฉด ๊ธฐ์กด ์์ธก ๋๋ ์ด๋ก (ํ๋ฅ ์ ๋ฐ์ดํธ)์ ์์ ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ๊ธ์ต์์ Bayes์ ์ ๋ฆฌ๋ ์ ์ฌ์ ์ฐจ์ฉ์์๊ฒ ๋์ ๋น๋ ค์ค ์ํ ์ ํ๊ฐํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค.
Bayes์ ์ ๋ฆฌ๋ ๊ธฐ๊ณ ํ์ต์ ์ ํฉํ๊ณ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
Bayes' ์ ๋ฆฌ๋ Bayes' Rule ๋๋ Bayes' Law๋ผ๊ณ ๋ ํ๋ฉฐ ๋ฒ ์ด์ง์ ํต๊ณ ๋ถ์ผ์ ๊ธฐ์ด์ ๋๋ค. ์ด ํ๋ฅ ๊ท์น ์ธํธ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ์์ ๋ ์๋ก์ด ์ ๋ณด๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ์ด๋ฒคํธ์ ๋ํ ์์ธก์ ์ ๋ฐ์ดํธํ์ฌ ๋ ์ข๊ณ ๋ ์ญ๋์ ์ธ ์ถ์ ์ ํ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ฒฐ๋ก
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์ ํ ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์กฐ์ฌํฉ๋๋ค. ๋ ๋ฒ์งธ ์ด๋ฒคํธ๋ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ด๋ฒคํธ์ ์ข ์๋ฉ๋๋ค. ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ฌ๊ฑด์ ํ๋ฅ ์ ๋ ๋ฒ์งธ ์ฌ๊ฑด์ ํ๋ฅ ์ ๊ณฑํ์ฌ ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค.
ํ์ด๋ผ์ดํธ
Bayes์ ์ ๋ฆฌ๋ ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋๋ ์ํ ๊ณต์์ ๋๋ค.
์ข ์ข A๊ฐ ์ฃผ์ด์ก์ ๋ B๊ฐ ์ผ์ด๋ ํ๋ฅ ์ด๋ผ๊ณ ํ๋ฉฐ P(B|A)๋ก ํ๊ธฐํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ B์ ํ๋ฅ ์ A๊ฐ ์ผ์ด๋ ํ๋ฅ ์ ์์กดํฉ๋๋ค.
ํ๋ฅ ์ ์กฐ๊ฑด๋ถ, ํ๊ณ ๋๋ ๊ฒฐํฉ์ผ๋ก ๋ถ๋ฅ๋ฉ๋๋ค.
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ๋ค๋ฅธ ์ฌ๊ฑด๋ ๋ฐ์ํ์ ๋ ์ด๋ค ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ ์ ๋ํ๋ ๋๋ค.
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ๋ฌด์กฐ๊ฑด ํ๋ฅ ๊ณผ ๋์กฐ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
์์ฃผํ๋ ์ง๋ฌธ
๋ณตํฉ ํ๋ฅ ์ด๋ ๋ฌด์์ ๋๊น?
๋ณตํฉ ํ๋ฅ ์ ๋ ๊ฐ์ ๋ ๋ฆฝ์ ์ธ ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๊ฒฐ์ ํฉ๋๋ค. ๋ณตํฉ ํ๋ฅ ์ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ฌ๊ฑด์ ํ๋ฅ ์ ๋ ๋ฒ์งธ ์ฌ๊ฑด์ ํ๋ฅ ์ ๊ณฑํฉ๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์๋ ๋์ ์ ๋ ๋ฒ ๋์ง๊ณ ๋ ๋ฒ์งธ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๊ฐ๊ฑฐ๋ ๋ค๋ฅผ์ง ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์ด๋ป๊ฒ ๊ณ์ฐํฉ๋๊น?
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์ ํ ์ด๋ฒคํธ์ ํ๋ฅ ์ ํ์ ๋๋ ์กฐ๊ฑด๋ถ ์ด๋ฒคํธ์ ํ๋ฅ ์ ๊ณฑํ์ฌ ๊ณ์ฐ๋ฉ๋๋ค. ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์ ํ ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ ์ ๋ด ๋๋ค.
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๋ฌด์์ ๋๊น?
์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ๊ณ์ฐํ๋ ์จ๋ผ์ธ ๋๊ตฌ์ ๋๋ค. ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ฌ๊ฑด๊ณผ ๋ ๋ฒ์งธ ์ฌ๊ฑด์ด ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์๋์ผ๋ก ์ํ์ ์ํํ์ง ์์๋ ๋ฉ๋๋ค.
์ฌ์ ํ๋ฅ ์ด๋ ๋ฌด์์ ๋๊น?
์ฌ์ ํ๋ฅ ์ ํ๋ฅ ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํด ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์์ง๋๊ธฐ ์ ์ ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ ์ ๋๋ค. ๊ทธ๊ฒ์ ์ฌ์ ๋ฏฟ์์ ์ํด ๊ฒฐ์ ๋ ํ๋ฅ ์ ๋๋ค. ์ฌ์ ํ๋ฅ ์ ๋ฒ ์ด์ง์ ํต๊ณ ์ถ๋ก ์ ๊ตฌ์ฑ ์์์ ๋๋ค.
ํ๋ฅ ๊ณผ ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์ฐจ์ด์ ์ ๋ฌด์์ ๋๊น?
ํ๋ฅ ์ ํ๋์ ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ด ๋๋ค. ์กฐ๊ฑด๋ถ ํ๋ฅ ์ ์๋ก ๊ด๋ จํ์ฌ ๋ฐ์ํ๋ ๋ ๊ฐ์ง ์ด๋ฒคํธ๋ฅผ ์ดํด๋ด ๋๋ค. ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋ ๋ฒ์งธ ์ด๋ฒคํธ๊ฐ ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ ์ ์ดํด๋ด ๋๋ค.