IL PARADOSSO DEI DUE BAMBINI Prima formulazione A)Il sig.X ha esattamente due figli, dei quali uno è maschio. Qual è la probabilità che siano entrambi maschi? (si consideri esattamente uguale a 1/2 la probabilità di avere un figlio maschio o una figlia femmina) Soluzione Consideriamo lo spazio degli eventi elementari equiprobabili MM { due figli maschi} MF {primogenito maschio , secondogenita femmina} FM {primogenita femmina , secondogenito maschio } FF { due figlie femmine} ciascuno con probabilità 1/4. Dobbiamo determinare la probabilità dell’evento { due figli maschi} quando si sappia che almeno un figlio è maschio Definizione classica di Probabilità Probabilità condizionata Se esiste sicuramente un figlio maschio, gli eventi si riducono a tre Sia M1 l’evento : {il sig. X ha almeno un figlio maschio } MM MF FM P(M1) = 1-P(FF)= ¾ ciascuno con probabilità 1/3. P( MM ∩M1) =P(MM)= 1/4 Seconda formulazione B) Il sig.X ha esattamente due figli, dei quali uno è maschio. Qual è la probabilità che anche l’altro sia maschio? Questa seconda formulazione suggerisce un approccio diverso che però spesso non si realizza in una corretta modellizzazione. Soluzione intuitiva (errata) Se un figlio è maschio, l’altro può essere indifferentemente maschio o femmina e non c’è motivo di pensare che la probabilità debba essere diversa nei due casi. Pertanto la probabilità che anche l’altro figlio sia maschio è uguale a ½. Analisi dell’errore Gli eventi {anche l’altro figlio è maschio} e { l’altra figlia è femmina} non sono equiprobabili . Sapendo che “almeno uno è maschio” , possiamo immaginare in un sol modo la situazione MM, mentre l’evento contrario si presenta in due modalità :MF e FM Il ragionamento che sta alla base della soluzione precedente sarebbe corretto se il quesito fosse così formulato C) Il sig.X ha esattamente due figli, il primo dei quali è maschio. Qual è la probabilità che anche l’altro sia maschio? oppure D) Incontri il sig.X, in compagnia di un bambino che ti presenta come uno dei due suoi figli. Qual è la probabilità che anche l’altro sia maschio? Definizione classica di Probabilità Probabilità condizionata C) C) Se è stabilito che il primo figlio è maschio , lo spazio degli eventi elementari si riduce a Sia M1 l’evento : {il primo figlio è maschio} P( MM ∩M1) = 1/4 MM MF ciascuno con probabilità 1/2. P(M1) = 1/2 D) D) Se il sig. X esce con un figlio maschio,che indicheremo con M*, sicuramente non ha due femmine. Sia M1 l’evento : Lo spazio degli eventi elementari può essere così rappresentato P( MM ∩M1) = 1/4 M*M MM* M*F FM* Pertanto su quattro eventi possibili, 2 sono favorevoli all’evento MM , la cui probabilità e quindi uguale a ½ {il sig. X esce con un figlio maschio} P( MF ∩M1) = 1/8 P(FM ∩M1) = 1/8 P(M1) = P( MM ∩M1) + P( MF ∩M1) + P(FM ∩M1) = 1/2 L’aspetto paradossale è generato dal fatto che non è facile cogliere la differenza tra la situazione prospettata nelle due prime formulazioni e quelli delle formulazioni C e D (specialmente se il primo problema è presentato nella formulazione B) Per comprendere le differenze si deve tener conto del fatto che le tre informazioni Il sig.X ha esattamente due figli, dei quali uno è maschio Il sig.X ha esattamente due figli, il primo dei quali è maschio Il bambino che sta con il sg. X è uno dei suoi due figli modificano in modo diverso lo spazio degli eventi elementari, come si evince dai procedimenti risolutivi corretti.