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proba

Posté par
flight
19-09-21 à 09:34

Bonjour

Un peu dans le même genre que déjà posé ; avec l'alphabet {1,2,3} et de façon équiprobable on pioche n fois avec remise un chiffre choisi au hasard dans cet ensemble ,  on obtient donc une chaine de n chiffres .
Quelle est la proba de ne pas trouver la séquence "123" dans cette chaine de longueur n ?  ( le resultat est sympa )

Posté par
ty59847
re : proba 19-09-21 à 10:31

L'exercice est très sympa, mais le résultat m'a l'air bien antipathique !

Posté par
Vassillia
re : proba 19-09-21 à 14:07

Bonjour, pas sure non plus que le résultat soit si sympa que ça, il faudrait voir ce qui se simplifie, je n'ai pas vraiment cherché.

Avec l'approche récurrence

 Cliquez pour afficher


Avec l'approche chaine de Markov que je dédicace à GBZM forcément
 Cliquez pour afficher


Quelques valeurs numériques issus d'un programme que j'avais déjà.
 Cliquez pour afficher


Je serai curieuse de voir s'il y a beaucoup plus simple

Posté par
jandri Correcteur
re : proba 19-09-21 à 15:53

Bonjour,

je ne suis pas d'accord avec la formule de récurrence donnée par Vassillia.

Si on note u_n le nombre de mots de n lettres prises dans \{1,2,3\} n'ayant pas la séquence 123 , la relation de récurrence d'ordre 3 vérifiée par u_n est :

 Cliquez pour afficher

D'où pour la suite p_n :
 Cliquez pour afficher


Il n'existe pas de formule explicite simple pour u_n en fonction de n donc pas non plus pour p_n, voir le site :

Posté par
Vassillia
re : proba 19-09-21 à 20:17

Je pense que tu te trompes, tu viens de donner la probabilité de ne pas avoir la séquence "111" et elle est différente de la probabilité de ne pas avoir "123"
D'ailleurs pour le cas "111" avec ma manière de raisonner on trouve p_n=1-(1-p_{n-1}+2p_{n-4}/3^4) = p_{n-1}-2p_{n-4}/3^4

Pourquoi il y a une différence entre les 2 ?
111 est plus "difficile à obtenir" car une fois le premier 1 obtenu, le seul chiffre intéressant est 1
123 est plus "facile à obtenir" car une fois le premier 1 obtenu, avoir un 2 est idéal bien sur mais avoir 1 n'est pas si mal car on a toujours un chiffre de correct.

Posté par
jandri Correcteur
re : proba 19-09-21 à 20:57

Bonjour Vassillia,

tu as tout à fait raison, j'ai fait une erreur de raisonnement en écrivant ma formule de récurrence qui (par hasard) s'applique au cas de la séquence 111.

En corrigeant mon raisonnement je trouve bien les mêmes formules de récurrence que toi pour u_n et p_n :

 Cliquez pour afficher


Pour cette récurrence le site donne une formule avec un symbole \sum mais elle n'est pas très simple.

Posté par
flight
re : proba 21-09-21 à 10:14

Bravo à Jandri et à Vassilia  , de mon coté j'ai fais appel à la formule du crible ( je n'ai pas pu attendre une formule toute faite ...)
mais le raisonnement est le suivant  , ce qu'on ne veut pas avoir  c'est à la fois ( par exemple pour n =5 )
1 2 3 _  _ evenement a1
_ 1 2 3  _  evenement  a2
_ _  1  2 3   evenement a3
et on cherche P(non a1 non a2 non a3)=  1 - P( a1 U a2 U a3) = 1- [P(a1)+ P(a2)+P(a3) - P(a1a2) - P(a1a3)-P(a2a3)+P(a1a2a3)] =1- [ 3*3²/35 - 0  - 0 - 0 + 0 ] = 1 - 33/35 = 216/243 donne environ 0,88

puis procéder à une généralisation avec n lancés mais les calculs à faire deviennent plus compliqués .

Posté par
dpi
re : proba 21-09-21 à 15:46

Bonjour

de 1 à 999999 il y a    400  séquences  123 cela vérifie-t'il votre approche?

Posté par
jandri Correcteur
re : proba 21-09-21 à 21:24

Bonjour,

dpi
je ne comprends pas à quoi correspond ce 400 : quand on compte le nombre total de séquences 123 dans les chaines de longueur 3 à 6 qui sont formées avec les chiffres 1, 2 et 3 on trouve seulement 1+6+27+107=141 fois.

flight
La formule du crible s'applique de la même façon pour 5 et pour n. La seule difficulté c'est de compter combien de chaines de longueur n possèdent la séquence "123" aux positions disjointes i_1,i_2,\dots,i_k.
Pour cela il suffit de placer ces k séquences "123" et les n-3k autres chiffres, on trouve C_{n-2k}^k={n-2k\choose k} façons.

On en déduit p_n=\sum_{k=0}^{\lfloor n/3\rfloor}(-1)^k\dfrac{{n-2k\choose k}}{27^k}

Posté par
derny
re : proba 22-09-21 à 19:03

Bonsoir
J'ai fait un arbre jusqu'à 5 tirages pour avoir tous les tirages possibles.
Pour n=3 --> 26/27
Pour n=4-->77/81
Pour n=5 -->234/243

Posté par
derny
re : proba 22-09-21 à 21:20

.... je reviens
n=6-->689/729, etc d'où la formule simple :
(2x3^n - 3^(n-2) + 1) / 2x3^n

Posté par
Vassillia
re : proba 22-09-21 à 22:01

Bonsoir derny,

Je ne sais pas ce que tu fais mais il semble y avoir une erreur.
Regardons ensemble pour n=4, je suis d'accord pour avoir 81 cas possibles mais quels sont les cas interdit ?
123x où x peut valoir 1 ou 2 ou 3
x123 où x peut valoir 1 ou 2 ou 3
Soit au total 6 cas interdits donc une probabilité (81-6)/81=75/81=25/27

Je signale que j'ai donné dès le premier message les valeurs pour tous les cas jusqu'à n=50, tu peux vérifier tes résultats si cela t'intéresse.

Posté par
derny
re : proba 22-09-21 à 23:21

Ci-dessous l'image qui n'est pas passée

proba

Posté par
derny
re : proba 22-09-21 à 23:22

Bonsoir Vassillia
Je n'ai fait aucun calcul de probabilité pour ce problème. J'ai fait un arbre qui représente tous les cas (je me suis arrêté à n=6). Cela fait 729 colonnes pour 6 lignes. En fait je n'ai fait que 243 colonnes car j'ai regroupé les 3 résultats de la dernière ligne sur une colonne.
Tout ça avec un tableur. Ci-dessous les 50 premières colonnes (car plus serait illisible car trop petit). Tu pourras compléter le tableau.

Posté par
Vassillia
re : proba 22-09-21 à 23:30

Désolée, j'ai toujours un peu de mal à comprendre ce que tu fais mais de toute façon, comme je viens de te le montrer, ton résultat est faux, tu as surement mal compté quelque chose, es tu d'accord ?

Posté par
derny
re : proba 22-09-21 à 23:33

Pas du tout. Tu ne comprends pas mon arbre ? Refais-le en entier (c'est vite fait).

Posté par
Vassillia
re : proba 22-09-21 à 23:36

Je n'ai pas besoin de le refaire, je vois bien que pour n=4, j'ai en tout 3^4=81  cas possibles qui vont correspondre à tes colonnes et que parmi ceux là, j'ai 6 colonnes qui contiennent la séquence 123 pour être plus précise :
1231
1232
1233
1123
2123
3123
Je dois donc les enlever et je trouve une probabilité de (81-6)/81

Posté par
derny
re : proba 23-09-21 à 00:17

Tu as sûrement raison. J'ai fait mon arbre "vite fait". Et j'ai compté le nombre de 123 consécutifs. Je vais reprendre en raisonnant pour voir pourquoi mon arbre est faux. Pour l'instant je ne suis pas encore convaincu.

Posté par
Vassillia
re : proba 23-09-21 à 00:25

Disons que je suis relativement sure de moi à ce sujet.
Tu peux refaire ton arbre mais tu peux aussi t'entrainer à l'imaginer de tête, cela évite les erreurs, imaginons tous les cas possibles :
1111
1112
1113
1121
1122
...
3333
On en a bien 3^4=81 puisqu'on a 3 choix pour chaque chiffre. Il suffit ensuite d'enlever les cas problématiques, reprendre mon message précédent.

Je ne sais pas ce que tu sous-entend pas 123 consécutifs mais il n'y en aura qu'un seul au maximum dans une séquence avec n=4

Posté par
derny
re : proba 23-09-21 à 08:02

Bonjour Vassillia et à tous
Ca y est. Je me suis mis à réfléchir (enfin). Tu as bien sûr raison. Mon arbre ne comptait que les séquences "123". Je l'ai repris et je retrouve bien tes valeurs.

Posté par
dpi
re : proba 24-09-21 à 16:05

>jandri
Bonjour,
Mon 400  était optimiste pour 1 à 99999:
Il y 100 séquences   123 xx   de   123 00 à 12399
100 séquences x123x de 01230 à  91239
100 séquences  xx123 de  00123 à 99123
soit 300.
Mais je suis certainement hors sujet...

Posté par
ty59847
re : proba 24-09-21 à 17:15

J'en ai peur ...
La question était.
On a un dé, avec 3 numéros seulement : 1 , 2 ou 3. Quand le dé tombe sur une autre face, on annule le lancer, et on relance le dé, jusqu'à obtenir 1, 2 ou 3.

On lance ce dé plein de fois.  Et à chaque fois que le dé sort 1, 2 ou 3, on écrit ce chiffre sur un papier.
Et on répète l'opération par exemple jusqu'à obtenir 10 chiffres sur le papier.
On obtient donc une chaine, avec 10 chiffres.

Si on es très ''veinard', on peut obtenir 1111111111 , ou encore 1231231231
On considère qu'on a perdu si dans la chaine obtenue, il y a au moins une fois les 3 chiffres 123, collés, dans cet ordre.
1112223333 : gagné
1231111111 : perdu
3322112322 : perdu
3213213213 : gagné   etc etc etc

La question, c'est donc : quelle est la probabilité de gagner ?

Posté par
dpi
re : proba 26-09-21 à 09:00

Bonjour,

J'ai du mal avec cet exercice:
On cherche les séquences 123.
1/en faisant une observation de 3000 tirages aléatoires ,j'ai trouvé
129 séquences 123 soit 2871 sans .

2/en cherchant par tranches,j'ai trouvé pour 3-->1/27 ; pour 4--->6/81 ; pour 5--->  30/243 ; pour6 ---> 109/729

Posté par
dpi
re : proba 28-09-21 à 10:49

Bo,jour,
On a donc un "dé "de 3 faces   puisqu'on ne compte que celles-ci.
Pour des essais aléatoires on plafonne à 4 %.
Par contre si on observe les nombres formés uniquement avec les chiffres1 ,2 et 3 on trouve le tableau suivant.
Je n'arrive pas à comprendre ........

proba

Posté par
dpi
re : proba 28-09-21 à 11:30

Pour généraliser le nombre de séquences 123 dans les nombres formés uniquement avec ces 3 chiffres est:
n=3^{n}+3^{n-1}+3^{n-2}+.....3^{3} avec bien sûr n>2

Posté par
Vassillia
re : proba 28-09-21 à 14:53

Bonjour dpi, à partir de n=6 ce que tu fais ne correspond plus vraiment à la question, on veut le nombre de séquences qui vérifient ou pas la propriété contenir la séquence "123"

Il y a 622 séquences de 6 caractères qui n'ont pas la séquence "123"
Il y a 107 séquences de 6 caractères qui ont la séquence "123"

Toi tu comptes 108 au lieu de 107 car tu comptes 123123 comme 2 séquences je présume alors que non, c'est une seule séquence qui comporte bien "123", on s'en fiche du nombre de fois où ça apparait.

Je ne sais pas si ça résout ton problème, j'avoue ne pas trop comprendre ce que tu essayes de calculer dans ton message précédent.

Posté par
dpi
re : proba 28-09-21 à 17:10

Oui
si dans un nombre ,je trouve x fois la séquence j'ai pris x.
Ma formule généralise bien le total des séquences 123.

J'attends la réponse définitive ...en observant l'aléatoire je trouve
assez peu de 123 donc beaucoup de gagnants.

Posté par
Vassillia
re : proba 28-09-21 à 17:20

Je ne sais pas ce que tu as programmé comme aléatoire mais j'ai donné les probas de ne pas avoir la séquence "123"en fonction de n jusqu'à 50 (voir mon premier message).

C'est la bonne réponse en fait, tout le monde est d'accord. Une simulation conforme à la question devrait s'en approcher plus ou moins. Après si tu simules autre chose, c'est une autre histoire puisque c'est une autre question.

Posté par
Vassillia
re : proba 28-09-21 à 18:25

Pour espérer te convaincre dpi, une simulation que j'ai en grande partie piquée à GBZM comme je maitrise mal Python mais je sais que c'est le langage bien vu. On retrouve bien les résultats théoriques que j'avais annoncé.

import random as rd
import string
alphabet=string.ascii_uppercase

def test(mot,nalp,n) :
    presence=0
    der = ''.join(rd.choice(alphabet[:nalp]) for i in range(len(mot)))
    if der!=mot:
      for i in range(n-len(mot)):
        der = der[1:]+rd.choice(alphabet[:nalp])
        if der==mot : 
            presence=1
            break
    else : presence=1
    return presence

def freq(mot,nalp,n,m):
    somme=0
    for i in range (m):
        somme+=test(mot,nalp,n)
    return 1-somme/m

for i in range(3,26):    
  print ("La fréquence observée sur 100000 essais pour {0} tirages est de {1:.2f}".format(i,freq("ABC",3,i,100000)))


La fréquence observée sur 100000 essais pour 3 tirages est de 0.96
La fréquence observée sur 100000 essais pour 4 tirages est de 0.93
La fréquence observée sur 100000 essais pour 5 tirages est de 0.89
La fréquence observée sur 100000 essais pour 6 tirages est de 0.85
La fréquence observée sur 100000 essais pour 7 tirages est de 0.82
La fréquence observée sur 100000 essais pour 8 tirages est de 0.79
La fréquence observée sur 100000 essais pour 9 tirages est de 0.75
La fréquence observée sur 100000 essais pour 10 tirages est de 0.72
La fréquence observée sur 100000 essais pour 11 tirages est de 0.69
La fréquence observée sur 100000 essais pour 12 tirages est de 0.67
La fréquence observée sur 100000 essais pour 13 tirages est de 0.64
La fréquence observée sur 100000 essais pour 14 tirages est de 0.61
La fréquence observée sur 100000 essais pour 15 tirages est de 0.59
La fréquence observée sur 100000 essais pour 16 tirages est de 0.56
La fréquence observée sur 100000 essais pour 17 tirages est de 0.54
La fréquence observée sur 100000 essais pour 18 tirages est de 0.52
La fréquence observée sur 100000 essais pour 19 tirages est de 0.50
La fréquence observée sur 100000 essais pour 20 tirages est de 0.48
La fréquence observée sur 100000 essais pour 21 tirages est de 0.46
La fréquence observée sur 100000 essais pour 22 tirages est de 0.44
La fréquence observée sur 100000 essais pour 23 tirages est de 0.42
La fréquence observée sur 100000 essais pour 24 tirages est de 0.41
La fréquence observée sur 100000 essais pour 25 tirages est de 0.39

Posté par
dpi
re : proba 28-09-21 à 19:16

Je suis d'autant plus convaincu que mon aléatoire était  de 129/3000*
soit 4%  de 123 soit  96 % autres  comme ta
première ligne.

* si peu
Dans ma prochaine vie ,j'apprendrai à programmer



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