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Leggo sul primo n° del 1999
della rivista del CICAP, a proposito della roulette, che "quando un numero non
esce da molto tempo, i giocatori corrono a coprirlo di denaro. Essi ritengono
che quel numero reticente debba uscire al prossimo colpo, a preferenza di
altri..., ma il passato non può avere alcuna influenza sull' avvenire" (Pierre
Simon de Laplace). Ammetto però che, dopo aver lanciato una moneta in aria e
aver ottenuto per 10 volte consecutive croce, non esiterei a scommettere su
testa all' undicesimo lancio. Sbaglierei?
(risponde Carlo Consoli)
Il lettore non sbaglia.
Nel senso che non potrebbe fare di meglio: il
lancio di moneta è un evento della classe degli eventi detti privi di
memoria come il lancio dei dadi e l’estrazione del lotto. Tali eventi non
dipendono dalla storia passata e, quindi, al giocatore è tanto vantaggioso
puntare sull’una quanto sull’altra evenienza.
Nel caso specifico del lancio di moneta, anche dopo
mille e più volte che esce la "testa" non mi sognerei di dissuadere un giocatore
dal puntare "croce" perché non avrei alcun elemento per farlo, anche se,
sicuramente, non potrei danneggiarlo per via dell’equiprobabilità dei due
eventi.
La probabilità che un evento accada, utilizzando un
dispositivo generatore quale un dado, una moneta o un urna con palline è
essenzialmente legata alle caratteristiche meccaniche del mezzo.
Si supponga di essere nel 1700 e di aver costruito
un dado perfettamente levigato, bilanciato, di densità omogenea e che garantisca
una probabilità pari esattamente a 1/6 di cadere su ogni faccia.
Supponiamo altresì che l’ipotesi di mancanza di
memoria sia falsa, ovvero che dopo una certa serie di "assenze" (o mancata
uscita di un numero su una delle facce) un numero acquisisca effettivamente
maggior probabilità di uscire.
Il nostro improbabile "dado alchemico" dovrebbe
quindi acquisire la memoria degli eventi passati e modificare il proprio
comportamento in funzione della "storia" dei lanci. Ciò significa che, da
qualche parte, tramite un processo di apprendimento meccanico, chimico,
elettromagnetico o mistico il dado debba "registrare" la storia passata, per
modificare di conseguenza il proprio comportamento.
Se così fosse, oggi avremmo a disposizione un dado
tricentenario la cui "esperienza" passata ne ha modificato il comportamento,
sbilanciando le probabilità originali di ogni faccia. Un dado dotato di memoria,
di un processo di apprendimento e di un supporto di registrazione degli eventi:
un "dado intelligente" (con chissà quali terribili "effetti
collaterali").
Ovviamente, tutto ciò non è possibile (senza
contare che sarebbe possibile viziare un dado semplicemente coricandolo per
mille volte su una faccia). In altri termini dadi, monete, urne e palline non
sono dotati di un supporto che mantenga la memoria della storia passata e,
quindi, generano eventi equiprobabili.
In realtà la precedente affermazione e vera solo se
il mezzo generatore dell’evento presenta caratteristiche meccaniche ideali
(indeformabilità, inalterabilità, ecc…). Nel caso reale, il dado si altera col
tempo e presenta dei vizi che rendono più probabili alcuni eventi piuttosto che
altri. In questo caso, è addirittura raccomandabile giocare gli eventi che si
sono presentati con frequenza maggiore.
Invito il lettore a fare un esperimento:
- Si lanci 100 volte una moneta e si annoti la serie
di "testa" e "croce" prodotta
- Si conti il numero di "testa"
- Si conti il numero di "croce"
- Si conti il numero di volte che appare "testa" in
sequenza subito dopo "croce"
In calcolo delle probabilità la probabilità di un
evento è definita come il numero di volte che questi si è verificato diviso il
numero totale di eventi. Pertanto, volendo misurare la probabilità degli eventi
in base alla sequenza di lanci effettuati diremo che:
- P(testa) = #testa/100 (la probabilità che
sia uscito "testa" è stata pari al numero di volte che è uscito testa diviso per
il numero di lanci)
- P(croce) = #croce/100 (la probabilità che
sia uscito "croce" è stata pari al numero di volte che è uscito testa diviso per
il numero di lanci)
- P(testa, croce) = #(testa, croce)/100 (la
probabilità che sia uscito "testa" dopo "croce" è stata pari al numero di volte
che è uscita la coppia "testa" e "croce" diviso per il numero di lanci)
La notazione P(A|B) si legge "probabilità
dell’evento A dato che si è verificato l’evento B" ed è definita
probabilità condizionata di A dato B.
In calcolo delle probablità, due eventi si dicono
indipendenti, se la loro probabilità congiunta P(A,B)
(ovvero la probabilità che si verifichino contemporaneamente) è pari al
prodotto delle probabilità dei singoli eventi, ovvero:
A, B indipendenti <=> P(A,B) = P(A)P(B)
Sia A e B sono eventi dipendenti, la probabilità
congiunta viene calcolata invece come segue:
P(A,B) = P(A|B)P(B)
ovvero, se A e B sono eventi indipendenti, allora
la probabilità condizionata di A dato B è pari alla probabilità di A (assenza di
condizionamento di A da B):
P(A|B)=P(A)
Con i dati ottenuti dalla serie di lanci, si
calcoli ora la probabilità condizionata
P(testa|croce) = P(testa, croce)
/P(croce)
e si compari il risultato ottenuto con
P(testa).
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