Для решения задачи о вероятности погоды в Волшебной стране будем использовать метод условной вероятности.
Дано:
- Вероятность того, что погода завтра такая же, как и сегодня: \( P(S) = 0.7 \) (где \( S \) — то, что погода сохраняется).
- Вероятность того, что погода будет другой: \( P(D) = 1 - P(S) = 0.3 \) (где \( D \) — то, что погода меняется).
- Погода 5 апреля: хорошая.
Мы хотим узнать вероятность того, что 8 апреля погода будет отличная.
Обозначение:
- Пусть \( G \) — это хорошая погода.
- Пусть \( O \) — это отличная погода.
Анализ:
5 апреля погода хорошая (Г).
На 6 апреля:
- Погода сохранится хорошей с вероятностью 0.7: \( P(G_6 | G_5) = 0.7 \)
- Погода изменится на отличную с вероятностью 0.3: \( P(O_6 | G_5) = 0.3 \)
Итак, на 7 апреля:
- Если 6 апреля погода осталась хорошей:
- С вероятностью 0.7 погода останется хорошей.
- С вероятностью 0.3 погода изменится на отличную.
- Если 6 апреля погода стала отличной:
- С вероятностью 0.7 погода останется отличной.
- С вероятностью 0.3 погода изменится на хорошую.
- Если 6 апреля погода осталась хорошей:
Теперь можем вычислить вероятности для погоды 7 и 8 апреля.
Шаг 1: Вероятности на 7 апреля
Если 6 апреля была хорошая погода:
- Хорошая погода 7 апреля: \( P(G_7 | G_6) = 0.7 \)
- Отличная погода 7 апреля: \( P(O_7 | G_6) = 0.3 \)
Если 6 апреля была отличная погода:
- Отличная погода 7 апреля: \( P(O_7 | O_6) = 0.7 \)
- Хорошая погода 7 апреля: \( P(G_7 | O_6) = 0.3 \)
Теперь можем вычислить общие вероятности на 7 апреля:
- \( P(G_7) = P(G_7 | G_6) \cdot P(G_6) + P(G_7 | O_6) \cdot P(O_6) \)
- \( P(O_7) = P(O_7 | G_6) \cdot P(G_6) + P(O_7 | O_6) \cdot P(O_6) \)
Шаг 2: Вставляем значения
- Вероятность того, что 6 апреля погода была хорошей: \[ P(G_6) = P(G_6 | G_5) = 0.7 \]
- Вероятность того, что 6 апреля погода была отличной: \[ P(O_6) = P(O_6 | G_5) = 0.3 \]
Теперь:
- Погода 7 апреля — хорошая: \[ P(G_7) = 0.7 \cdot 0.7 + 0.3 \cdot 0.3 = 0.49 + 0.09 = 0.58 \]
- Погода 7 апреля — отличная: \[ P(O_7) = 0.3 \cdot 0.7 + 0.7 \cdot 0.3 = 0.21 + 0.21 = 0.42 \]
Шаг 3: Вероятности на 8 апреля
Теперь мы можем последовательно повторить процесс для 8 апреля:
Если 7 апреля хорошая:
- \( P(G_8 | G_7) = 0.7 \)
- \( P(O_8 | G_7) = 0.3 \)
Если 7 апреля отличная:
- \( P(O_8 | O_7) = 0.7 \)
- \( P(G_8 | O_7) = 0.3 \)
Общие вероятности для 8 апреля: \[ P(G_8) = P(G_8 | G_7) \cdot P(G_7) + P(G_8 | O_7) \cdot P(O_7) \] \[ P(O_8) = P(O_8 | G_7) \cdot P(G_7) + P(O_8 | O_7) \cdot P(O_7) \]
Теперь вставим значения:
- Погода 8 апреля будет хорошей: \[ P(G_8) = 0.7 \cdot 0.58 + 0.3 \cdot 0.42 = 0.406 + 0.126 = 0.532 \]
- Погода 8 апреля будет отличной: \[ P(O_8) = 0.3 \cdot 0.58 + 0.7 \cdot 0.42 = 0.174 + 0.294 = 0.468 \]
Ответ:
Вероятность того, что 8 апреля в Волшебной стране будет отличная погода, составляет \( 0.468 \) или 46.8%.