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fraises et Poire

Posté par
flight
05-11-22 à 19:20

bonsoir

je vous propose l'exercice suivant

Un sac contient  3 bonbons à la fraise  et 2 bonbons à la poire
on choisit un bon au hasard dans le sac ,
si le bonbon est à la fraise on le mange et on remet un bonbon à la poire dans le sac
si le bonbon est à la poire on le mange et on remet un bonbon à la fraise dans le sac .
on repete ainsi plusieurs fois ce processus

on s'interesse à la probabiité d'obtenir un bonbon à la fraise apres le kième tirage ( c'est à dire qu' apres le kième tirage on applique la regle de tirage , on obtient un nouveau melange de bonbons et à partir de la on evalue la proba de tirer un bonbon à la fraise )
que vaut cette probabilité ?

Posté par
jandri Correcteur
re : fraises et Poire 05-11-22 à 21:45

Bonjour flight,

c'est un problème d'urnes de Polya, je trouve la probabilité

 Cliquez pour afficher

Posté par
ty59847
re : fraises et Poire 05-11-22 à 23:35

Un tableau Excel permet de trouver la même formule que Jandri.

Posté par
flight
re : fraises et Poire 06-11-22 à 22:03

bravo a vous deux,  on a bien  la relation

Pn+1 = (3/5).Pn + 1/5   avec Po = 3/5

Posté par
flight
re : fraises et Poire 06-11-22 à 23:28

Question supplementaire pour ne pas ouvrir un nouveau post sur le meme sujet :
en moyenne  ,  combien  de tirages qu'il faudra  effectuer pour ne plus avoir de bonbons à la poire dans le sac ?

Posté par
jandri Correcteur
re : fraises et Poire 08-11-22 à 19:33

Cette question est plus difficile, je trouve comme espérance du nombre de tirages pour ne plus avoir de bonbons à la poire dans le sac :

 Cliquez pour afficher

Posté par
flight
re : fraises et Poire 09-11-22 à 14:53

bonjour jandri ,  nos réponses sont voisines .. par une simulation informatique j'obtiens 32 tirages environs

Posté par
jandri Correcteur
re : fraises et Poire 09-11-22 à 22:49

Bonjour flight,

ton résultat m'étonne, avec 10^6 expériences je trouve une espérance de 37,48

Posté par
flight
re : fraises et Poire 10-11-22 à 09:50

bonjour jandri , voici mon script .. mais ne vois pas ou se trouve le soucis :

Sub fraise_poire()

Dim f, p As Integer
Randomize

f = 3   'fraises
p = 2  'poires
e = 0
q = 0

Do
e = e + 1 ' nombre de fois qu'on repete l'experience
n = 0
Do
  n = n + 1 '=nombre de tirages pour arriver à p = 0
   r = Rnd
     If r >= 0 And r < f / (f + p) Then 'si je tire une fraise
       f = f - 1  'je perd une fraise
       p = p + 1  'je gagne une poire
         Else: 'ou (je tire une poire)
       f = f + 1 'je gagne une fraise
       p = p - 1 'je perd une poire
     End If
Loop Until p = 0  'jusqu'a ce que poire= 0

q = q + n  'cumulative des "n"

Loop Until e = 100000  'jusqu'a 10^5 experiences
    
MsgBox q / e  'moyenne des "n"  me retourne  32
End Sub

Posté par
jandri Correcteur
re : fraises et Poire 10-11-22 à 11:22

Bonjour flight,

merci d'avoir écrit ton code. Ta valeur 32 est exacte mais elle ne répond pas à la question posée !

Tu as fait une erreur dans ton programme, tu ne réinitialises pas les variables f et p à chaque fois et tu repars toujours avec p=0.
Tu exécutes un premier tirage qui fait passer à p=1 puis tu lances les tirages.
Tu obtiens donc comme espérance 1 plus l'espérance quand on part d'une boite avec 4 fraises et une poire, c'est-à-dire 1+31=32.

Posté par
flight
re : fraises et Poire 10-11-22 à 13:19

sacrebleu !! merci jandri   j'ai pas vu cette erreur en effet ..un grand merci pour l'avoir remarqué !!
c'est en effet mieux ainsi :

Citation :
Sub fraise_poire()
Dim f, p As Integer
Randomize

e = 0
q = 0
Do
f = 3
p = 2
e = e + 1 ' nombre de fois qu'on repete l'experience
n = 0
Do
  n = n + 1 '=nombre de tirages
   r = Rnd
     If r >= 0 And r < f / (f + p) Then 'si je tire une fraise
       f = f - 1  'je perd une fraise
       p = p + 1  'je gagne une poire
         Else: 'ou (je tire une poire)
       f = f + 1 'je gagne une fraise
       p = p - 1 'je perd une poire
     End If
Loop Until p = 0  'jusqu'a ce que poire= 0

q = q + n

Loop Until e = 1000000  'jusqu'a 10^5 experiences
    
MsgBox q / e  'moyenne des "n"
End Sub


du coup j'obtiens 37,42 en esperance ... une vraie erreur de debutant !!

Posté par
jandri Correcteur
re : fraises et Poire 10-11-22 à 15:24

Tout le monde peut faire une erreur de programmation, cela m'arrive aussi !

Merci d'avoir posé cette question que je ne connaissais pas.

Dans le cas particulier N=5 bonbons (avec le nombre de fraises variant de 0 à 4) l'espérance se calcule par résolution d'un système de 5 équations à 5 inconnues, ce n'est pas trop difficile.

Ce qui est beaucoup difficile c'est de trouver une formule générale pour N bonbons (avec de 0 à N-1 fraises). J'ai eu beaucoup de mal mais j'ai fini par trouver une formule relativement simple avec deux coefficients binomiaux et un somme double (que l'on ne peut pas simplifier).

Par exemple pour N=10 bonbons dont 5 fraises elle donne comme espérance : \dfrac{74189}{63}\approx 1177.6



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