{"id":80,"date":"2001-11-16T00:00:00","date_gmt":"2001-11-15T23:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"80","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/80\/","title":{"rendered":"Se ho una moneta e la lancio ho il 50% di probababilit\u00e0 che esca testa a qualsiasi lancio, ma la probabilit\u00e0 che esca testa per sette volte consecutive &egrave; lo 0.78%.  Se esce testa per sei volte consecutive, allora, al settimo lancio ad esserci ancora il 50% di probabilit&egrave; di ottenere testa?"},"content":{"rendered":"<p align=\"justify\">La situazione a cui questa domanda si riferisce \u00e8<br \/>\n        probabilmente uno dei problemi matematici meno compresi in assoluto, nonch\u00e9<br \/>\n        uno dei quelli su cui le idee sono pi\u00f9 confuse. La confusione deriva<br \/>\n        essenzialmente da due fattori: il primo fattore \u00e8 che nei problemi<br \/>\n        di calcolo delle probabilit\u00e0 \u00e8 importante come non mai capire<br \/>\n        il significato &#8220;reale&#8221; dei risultati dei calcoli, il secondo fattore \u00e8<br \/>\n        che si prendono spesso e volentieri per &#8220;dati oggettivi&#8221; quelli che invece<br \/>\n        sono soltanto indicazioni statistiche. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Per tentare di fare<br \/>\n        un po&#8217; di chiarezza, divido questa risposta in due parti: la prima, discorsiva,<br \/>\n        che prova a parlare in generale del problema con qualche esemplificazione<br \/>\n        e riflessione, la seconda in cui, invece, si tratta la questione in modo<br \/>\n        pi\u00f9 rigoroso e si spiega anche che cos&#8217;\u00e8 questa &#8220;legge dei<br \/>\n        grandi numeri&#8221;, che gareggia con la &#8220;relativit\u00e0&#8221; di Einstein per<br \/>\n        le citazioni a sproposito. <\/p>\n<hr\/>\n<p align=\"justify\">La domanda, in buona parte, contiene la risposta a se stessa.<br \/>\n        Vale la pena di sottolineare come, per esempio, il comportamento della<br \/>\n        moneta \u00e8 supposto indipendente dal passato: infatti, per calcolare<br \/>\n        la probabilit\u00e0 che esca &#8220;testa&#8221; per 11 volte consecutive si usa<br \/>\n        l&#8217;espressione 1\u00a0\/\u00a02<sup>11<\/sup> che deriva dalla cosiddetta<br \/>\n        &#8220;formula per gli eventi indipendenti&#8221;. Lo stesso fattore chiave che pu\u00f2<br \/>\n        portare alla comprensione del problema \u00e8 chiaramente esposto nella<br \/>\n        domanda, ed \u00e8 il fatto che si punta su undici &#8220;teste&#8221; consecutive<br \/>\n        <i>dopo<\/i> che la moneta ha gi\u00e0 dato &#8220;testa&#8221; per dieci volte consecutive.<br \/>\n        Per capire meglio come questo fatto sia decisivo, facciamo qualche esempio.\n      <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Prima del primo lancio<br \/>\n        abbiamo tre scommettitori che puntano 1 euro su tre eventi diversi. Lo<br \/>\n        scommettitore <i>A<\/i>, che ama il rischio e le squadre perdenti ma dalle<br \/>\n        quote molto remunerative, scommette che uscir\u00e0 testa per 11 volte<br \/>\n        di seguito. Lo scommettitore <i>B<\/i>, che si trova l\u00ec pi\u00f9<br \/>\n        che altro per passare il tempo, scommette che uscir\u00e0 testa all&#8217;undicesimo<br \/>\n        lancio: gli altri lanci non gli interessano, e li guarder\u00e0 senza<br \/>\n        preoccuparsene. Lo scommettitore <i>C<\/i> (che non ha tempo da perdere)<br \/>\n        scommette invece che uscir\u00e0 testa al primo lancio. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00c8 evidente che<br \/>\n        la puntata pi\u00f9 &#8220;simpatica&#8221; al bookmaker di turno \u00e8 quella<br \/>\n        di <i>A<\/i>, che ha soltanto lo 0,048% di probabilit\u00e0 di vincita<br \/>\n        (1\u00a0\/\u00a02<sup>11<\/sup>, appunto): la quota &#8220;onesta&#8221; \u00e8 pertanto<br \/>\n        2048:1. Neanche la puntata di <i>C<\/i> causa problemi al botteghino, perch\u00e9<br \/>\n        il bookmaker sa che al primo lancio la moneta ha esattamente le stesse<br \/>\n        probabilit\u00e0 di fare testa o croce, e quindi <i>C<\/i> ha il 50%<br \/>\n        di probabilit\u00e0 di vincita: la sua quota \u00e8 di 2:1. La puntata<br \/>\n        di <i>B<\/i>, invece, viene accettata con la riserva (inammissibile da<br \/>\n        parte di un bookmaker &#8220;serio&#8221;, ma che supponiamo concessa al nostro) di<br \/>\n        fissare la quota pi\u00f9 tardi. <i>B<\/i> accetta, perch\u00e9 come<br \/>\n        abbiamo detto \u00e8 l\u00ec soltanto per passare il pomeriggio in<br \/>\n        allegria. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Al primo lancio, la<br \/>\n        moneta d\u00e0 testa. <i>A<\/i> pensa: beh, sono ancora in gioco. <i>B<\/i><br \/>\n        si guarda un po&#8217; attorno con aria indifferente. Il bookmaker, pagati i<br \/>\n        due euro a <i>C<\/i> che ringrazia e scappa via, non si preoccupa pi\u00f9<br \/>\n        di tanto: le probabilit\u00e0 che una moneta faccia &#8220;testa&#8221; per 11 volte<br \/>\n        di seguito, in fondo, sono sempre una su 2048. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0La situazione si movimenta:<br \/>\n        per i primi dieci lanci, la moneta continua a cadere dalla parte della<br \/>\n        testa come se fosse calamitata. Dieci teste consecutive. Il bookmaker<br \/>\n        pu\u00f2 continuare a sentirsi in una botte di ferro, oppure comincia<br \/>\n        a pensare che la probabilit\u00e0 di pagare la scommessa &#8220;grossa&#8221; non<br \/>\n        \u00e8 pi\u00f9 cos\u00ec remota? Mettiamoci nei panni di <i>A<\/i>.<br \/>\n        Di fronte alla prospettiva di tornare a casa con 2048 euro avendone scommesso<br \/>\n        uno, avremmo anche noi tutti la seguente stima delle nostre attuali probabilit\u00e0<br \/>\n        di vittoria: se al prossimo lancio la moneta fa croce, perdiamo, se al<br \/>\n        prossimo lancio fa testa, vinciamo. Una probabilit\u00e0 su due: <i>A<\/i>,<br \/>\n        che sente l&#8217;effetto dell&#8217;adrenalina come soltanto i giocatori la conoscono,<br \/>\n        pensa che ormai \u00e8 praticamente fatta. Secondo l&#8217;ottica comune,<br \/>\n        invece, <i>B<\/i> pensa: che sfortuna, non \u00e8 possibile che esca<br \/>\n        testa 11 volte di seguito, la mia scommessa \u00e8 quasi persa. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Prima dell&#8217;undicesimo<br \/>\n        lancio, il bookmaker deve comunicare a <i>B<\/i> la sua quota. Che cosa<br \/>\n        deve fare: pensare come <i>A<\/i> e quotare la scommessa 2:1 oppure pensarla<br \/>\n        come <i>B<\/i> e quotarla 2048:1? E se <i>A<\/i>, prima del primo lancio,<br \/>\n        avesse deciso di dirigersi al tavolo del blackjack e non avesse mai puntato<br \/>\n        sulle 11 teste di seguito, oppure se <i>B<\/i> avesse assistito alle corse<br \/>\n        dei cavalli durante i primi dieci lanci, la quota di <i>B<\/i> sarebbe<br \/>\n        sempre la stessa? La risposta a questo punto dovrebbe essere evidente:<br \/>\n        la quota di <i>B<\/i>, fin dal primo lancio, poteva essere solamente 2:1.\n      <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Ma allora perch\u00e9<br \/>\n        <i>A<\/i> si trova al decimo lancio ad avere una probabilit\u00e0 su<br \/>\n        due di vittoria invece di una su 2048? La risposta sta nel fatto che a<br \/>\n        ogni lancio si <i>verifica<\/i> una delle due possibilit\u00e0 previste<br \/>\n        per quel lancio, e quindi il numero dei risultati finali possibili viene<br \/>\n        dimezzato, escludendone alcuni che ora diventano impossibili. Se esce<br \/>\n        testa al primo lancio, in effetti, qual \u00e8 la probabilit\u00e0<br \/>\n        che esca croce per undici volte di seguito in undici lanci? La risposta,<br \/>\n        evidentemente, non \u00e8 pi\u00f9 1 su 2048, ma (noto il risultato<br \/>\n        del primo lancio) semplicemente zero. Allo stesso modo, se esce testa<br \/>\n        il primo lancio, la probabilit\u00e0 che esca testa per undici volte<br \/>\n        di seguito non \u00e8 pi\u00f9 1 su 2048, ma raddoppia e passa a 1<br \/>\n        su 1024. Ogni volta consecutiva che esce &#8220;testa&#8221;, insomma, la probabilit\u00e0<br \/>\n        di vittoria di <i>A<\/i> raddoppia, e questa \u00e8 la ragione per cui<br \/>\n        all&#8217;ultimo lancio le sua <i>chances<\/i> sono proprio una su due. Come<br \/>\n        contropartita, bisogna considerare che se fosse uscita croce anche soltanto<br \/>\n        una volta, le sue probabilit\u00e0 all&#8217;ultimo lancio sarebbero state<br \/>\n        esattamente zero. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0In definitiva: quando<br \/>\n        si parla di eventi composti, non si pu\u00f2 considerare il passato<br \/>\n        per calcolarne la probabilit\u00e0, perch\u00e9 il passato \u00e8<br \/>\n        gi\u00e0 accaduto, mentre ha senso parlare di probabilit\u00e0 solo<br \/>\n        nel caso di eventi dal risultato incerto. Non a caso, nessun bookmaker<br \/>\n        oggi (18 ottobre 2001) accetterebbe una scommessa sulla vittoria della<br \/>\n        Juventus nella sua partita di <i>ieri<\/i> in Champions League. <\/p>\n<hr\/>\n<p align=\"justify\">Dedichiamoci ora a un approccio pi\u00f9 rigoroso del<br \/>\n        problema, cercando di costruire un modello matematico adatto a descriverlo.<br \/>\n        Vogliamo effettuare un &#8220;esperimento aleatorio&#8221; lanciando una moneta <i>n<\/i><br \/>\n        volte consecutivamente (per esempio, nel caso della domanda in questione,<br \/>\n        si ha <i>n<\/i>\u00a0=\u00a011). Decidiamo di associare a &#8220;testa&#8221; il valore<br \/>\n        1 e a &#8220;croce&#8221; il valore zero (per il momento, si tratta di una pura convenzione;<br \/>\n        in realt\u00e0 vedremo tra pochissimo che questa scelta ci sar\u00e0<br \/>\n        molto comoda): allora il risultato di una serie di <i>n<\/i> lanci si pu\u00f2<br \/>\n        indicare con l&#8217;<i>n<\/i>-upla (<i>a<\/i><sub>1<\/sub>,\u00a0<i>a<\/i><sub>2<\/sub>,\u00a0<i>a<\/i><sub>3<\/sub>,\u00a0&#8230;\u00a0<i>a<\/i><sub><i>n<\/i><\/sub>)<br \/>\n        dove <i>a<\/i><sub><i>i<\/i><\/sub> rappresenta il risultato dell&#8217;<i>i<\/i>-esimo<br \/>\n        lancio. Per esempio, nel caso di due soli lanci (<i>n<\/i>=2), i possibili<br \/>\n        risultati secondo questa notazione sono: (0,\u00a00) (croce in entrambi<br \/>\n        i lanci), (0,\u00a01) (croce il primo lancio, testa il secondo), (1,\u00a00)<br \/>\n        (testa il primo lancio, croce il secondo) e (1,\u00a01) (testa in entrambi<br \/>\n        i lanci). Si noti che, in particolare (ecco la comodit\u00e0 di cui<br \/>\n        parlavamo quando abbiamo scelto la convenzione), la somma dei primi <i>k<\/i><br \/>\n        risultati, cio\u00e8 <i>a<\/i><sub>1<\/sub>\u00a0+\u00a0<i>a<\/i><sub>2<\/sub>\u00a0+\u00a0&#8230;\u00a0+\u00a0<i>a<\/i><sub><i>k<\/i><\/sub>,<br \/>\n        rappresenta il numero di teste uscite nei primi <i>k<\/i> lanci. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Dato che per ogni lancio<br \/>\n        ci sono due possibili risultati, il numero totale di risultati possibili<br \/>\n        \u00e8 2<sup><i>n<\/i><\/sup>. Dal momento che non c&#8217;\u00e8 nessuna<br \/>\n        ragione per supporre che una successione di risultati sia &#8220;pi\u00f9<br \/>\n        probabile&#8221; di un&#8217;altra &#8212; come la stessa domanda evidenzia in un caso<br \/>\n        particolare &#8212; \u00e8 naturale supporre che tutti i 2<sup><i>n<\/i><\/sup><br \/>\n        possibili risultati abbiano la stessa probabilit\u00e0 di verificarsi,<br \/>\n        cio\u00e8 1\u00a0\/\u00a02<sup><i>n<\/i><\/sup> ciascuno (ricordiamo, infatti,<br \/>\n        che la somma delle probabilit\u00e0 di tutti gli eventi deve sempre<br \/>\n        essere uguale a 1). La naturale evoluzione di questa considerazione \u00e8<br \/>\n        quello che alcuni probabilisti chiamano il &#8220;principio del contare&#8221;: <i>se<br \/>\n        gli eventi elementari sono equiprobabili, la probabilit\u00e0 di un<br \/>\n        evento composto si calcola dividendo il numero di casi favorevoli per<br \/>\n        il numero dei casi possibili<\/i>. Vediamo qui di seguito alcuni esempi<br \/>\n        in proposito, complicando le cose a mano a mano. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0La <i>probabilit\u00e0<br \/>\n        che esca testa in tutti gli n lanci<\/i> si ritrova subito secondo questo<br \/>\n        principio: c&#8217;\u00e8 un solo caso favorevole &#8212; che nelle nostre notazioni<br \/>\n        corrisponde a (1,\u00a01,\u00a0&#8230;,\u00a01,\u00a01) &#8212; mentre i casi possibili<br \/>\n        sono 2<sup><i>n<\/i><\/sup>, quindi la probabilit\u00e0 cercata \u00e8<br \/>\n        1\u00a0\/\u00a02<sup><i>n<\/i><\/sup>. La <i>probabilit\u00e0 che escano<br \/>\n        almeno <i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01 teste di seguito<\/i> si calcola considerando<br \/>\n        che i casi favorevoli sono (1,\u00a01,\u00a0&#8230;,\u00a01,\u00a01) (esce<br \/>\n        sempre testa), (0,\u00a01,\u00a0&#8230;,\u00a01,\u00a01) (esce sempre testa<br \/>\n        tranne il primo lancio) e (1,\u00a01,\u00a0&#8230;,\u00a01,\u00a00) (esce<br \/>\n        sempre testa tranne l&#8217;ultimo lancio): la probabilit\u00e0 \u00e8 quindi<br \/>\n        3\u00a0\/\u00a02<sup><i>n<\/i><\/sup>. Se poi volevamo che uscissero <i>esattamente<\/i><br \/>\n        <i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01 teste di seguito, il primo dei tre casi appena<br \/>\n        visti non \u00e8 pi\u00f9 &#8220;favorevole&#8221;, quindi la probabilit\u00e0<br \/>\n        \u00e8 2\u00a0\/\u00a02<sup><i>n<\/i><\/sup>\u00a0=\u00a01\u00a0\/\u00a02<sup><i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01<\/sup>.<br \/>\n        Per calcolare la probabilit\u00e0 che escano <i>esattamente<\/i> <i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01<br \/>\n        teste (anche &#8220;non di seguito&#8221;), basta osservare che i casi favorevoli<br \/>\n        sono quelli che hanno <i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01 &#8220;uno&#8221; e un solo &#8220;zero&#8221;: dal<br \/>\n        momento che le posizioni possibili per gli zeri sono <i>n<\/i>, tante quanti<br \/>\n        sono i lanci effettuati in totale, la probabilit\u00e0 \u00e8 <i>n<\/i>\u00a0\/\u00a02<sup><i>n<\/i><\/sup>.\n      <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Possiamo calcolare<br \/>\n        in questo modo anche la <i>probabilit\u00e0 che esca testa il primo<br \/>\n        lancio<\/i> (che sappiamo gi\u00e0 essere di 1\u00a0\/\u00a02). In questa<br \/>\n        situazione, i casi favorevoli sono infatti tutti quelli della forma (1,\u00a0*,\u00a0&#8230;,\u00a0*,\u00a0*)<br \/>\n        dove al posto di &#8220;*&#8221; si pu\u00f2 mettere sia 0 sia 1: abbiamo quindi<br \/>\n        una scelta obbligata per la prima componente e due scelte per tutte le<br \/>\n        altre (dalla seconda all&#8217;ultima). I casi favorevoli sono allora 2<sup><i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01<\/sup><br \/>\n        e la probabilit\u00e0 \u00e8 appunto 2<sup><i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01<\/sup>\u00a0\/\u00a02<sup><i>n<\/i><\/sup>\u00a0=\u00a01\u00a0\/\u00a02.<br \/>\n        Ragionando nello stesso modo, si capisce che la probabilit\u00e0 che<br \/>\n        esca &#8220;testa&#8221; in un lancio fissato (per esempio, il decimo, oppure l&#8217;ottavo)<br \/>\n        \u00e8 sempre 1\u00a0\/\u00a02 qualsiasi sia il lancio che si considera.\n      <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Questo &#8220;principio del<br \/>\n        contare&#8221; pu\u00f2 essere usato anche per calcolare le &#8220;probabilit\u00e0<br \/>\n        condizionate&#8221;, cio\u00e8 la probabilit\u00e0 che diamo al verificarsi<br \/>\n        di un evento <i>A<\/i> nel caso che sappiamo che un altro evento <i>B<\/i><br \/>\n        si \u00e8 verificato. Useremo allora sempre la formula &#8220;numero di casi<br \/>\n        favorevoli diviso numero di casi possibili&#8221;, considerando per\u00f2<br \/>\n        &#8220;possibili&#8221; soltanto i casi compatibili con l&#8217;evento che sappiamo essersi<br \/>\n        verificato. Per esempio: se esce croce il primo lancio, non abbiamo pi\u00f9<br \/>\n        2<sup><i>n<\/i><\/sup> risultati possibili, ma soltanto tutti quelli del<br \/>\n        tipo (0,\u00a0*,\u00a0&#8230;,\u00a0*,\u00a0*) che sono 2<sup><i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01<\/sup>.<br \/>\n        La probabilit\u00e0 che escano <i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01 teste di seguito<br \/>\n        <i>dato il <u>fatto<\/u> che \u00e8 uscita croce il primo lancio<\/i>,<br \/>\n        allora, si deve calcolare considerando che ora l&#8217;<i>unico<\/i> evento favorevole<br \/>\n        tra i 2<sup><i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01<\/sup> che sono possibili dopo il primo<br \/>\n        lancio \u00e8 (0,\u00a01,\u00a0&#8230;,\u00a01,\u00a01), e vale quindi 1\u00a0\/\u00a02<sup><i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01<\/sup><br \/>\n        (cio\u00e8 non pi\u00f9 3\u00a0\/\u00a02<sup><i>n<\/i><\/sup> com&#8217;era<br \/>\n        &#8220;a priori&#8221;). <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Possiamo ritrovare<br \/>\n        in questo modo anche ci\u00f2 che abbiamo detto nella prima parte, cio\u00e8<br \/>\n        che la probabilit\u00e0 che escano <i>n<\/i> teste se sappiamo che \u00e8<br \/>\n        uscita &#8220;croce&#8221; anche una sola volta \u00e8 zero e che, se continuano<br \/>\n        a uscire teste, la probabilit\u00e0 che escano <i>n<\/i> teste raddoppia<br \/>\n        a ogni lancio. In particolare, la probabilit\u00e0 che escano <i>n<\/i><br \/>\n        teste se nei primi <i>n<\/i>\u00a0&#8211;\u00a01 lanci \u00e8 sempre uscita<br \/>\n        &#8220;testa&#8221; \u00e8 1\u00a0\/\u00a02, perch\u00e8 gli unici due eventi possibili<br \/>\n        sono (1,\u00a01,\u00a0&#8230;,\u00a01,\u00a00) e (1,\u00a01,\u00a0&#8230;,\u00a01,\u00a01),<br \/>\n        e l&#8217;unico evento favorevole \u00e8 il secondo dei due. <\/p>\n<hr width=\"80%\"\/>\n<p align=\"justify\">Complichiamo ora un po&#8217; le cose, e consideriamo la <i>probabilit\u00e0<br \/>\n        che escano esattamente k teste su n lanci<\/i>. Grazie alla convenzione<br \/>\n        che abbiamo scelto, la notazione per questo problema si &#8220;semplifica&#8221; definendo<br \/>\n        la quantit\u00e0 <i>S<sub>n<\/sub><\/i>\u00a0:=\u00a0<i>a<\/i><sub>1<\/sub>\u00a0+\u00a0<i>a<\/i><sub>1<\/sub>\u00a0+\u00a0&#8230;\u00a0+\u00a0<i>a<sub>n<\/sub><\/i><br \/>\n        e cercando la probabilit\u00e0 che <i>S<sub>n<\/sub><\/i> sia uguale a<br \/>\n        <i>k<\/i>. Si ha che sono uscite esattamente <i>k<\/i> teste se (e solo<br \/>\n        se!) ci sono esattamente <i>k<\/i> &#8220;uno&#8221; nella <i>n<\/i>-upla che rappresenta<br \/>\n        il risultato degli <i>n<\/i> lanci: ci si pu\u00f2 convincere che le<br \/>\n        <i>n<\/i>-uple di questo tipo sono tante quante i sottoinsiemi di <i>k<\/i><br \/>\n        elementi contenuti in un insieme di <i>n<\/i> elementi (si tratta, infatti,<br \/>\n        di vedere in &#8220;quali&#8221; <i>k<\/i> degli <i>n<\/i> lanci sono uscite le teste).<br \/>\n        Grazie alla formula che permette di calcolare le &#8220;combinazioni di <i>k<\/i><br \/>\n        oggetti scelti tra <i>n<\/i>&#8221; e (ancora una volta) al &#8220;principio del contare&#8221;,<br \/>\n        possiamo allora concludere che <\/p>\n<p>      <center><br \/>\n        <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq005\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq005.gif\"\/><br \/>\n      <\/center><\/p>\n<p align=\"justify\">dove <i>n<\/i>! (che si legge &#8220;<i>n<\/i> fattoriale&#8221;) indica<br \/>\n        il prodotto di tutti i numeri interi tra uno e <i>n<\/i>. (Per esempio:<br \/>\n        5!\u00a0=\u00a05 <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq003\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq003.gif\"\/><br \/>\n        4 <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq003\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq003.gif\"\/><br \/>\n        3 <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq003\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq003.gif\"\/><br \/>\n        2 <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq003\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq003.gif\"\/><br \/>\n        1\u00a0=\u00a0120.) Con un calcolo diretto si verifica che il valore atteso<br \/>\n        di teste \u00e8 <\/p>\n<p>      <center><br \/>\n        <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq007\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq007.gif\"\/><br \/>\n      <\/center><\/p>\n<p align=\"justify\">cio\u00e8 che (e anche questo \u00e8 suggerito correttamente<br \/>\n        nella domanda) &#8220;in media&#8221; si otterranno met\u00e0 teste e met\u00e0<br \/>\n        croci. Si ricordi, per\u00f2 che il valore atteso ha un significato<br \/>\n        soltanto statistico: il fatto che E{<i>S<sub>n<\/sub><\/i>}\u00a0=\u00a01\u00a0\/\u00a02,<br \/>\n        infatti, si potrebbe esprimere (in termini matematicamente imprecisi)<br \/>\n        dicendo che <i>ripetendo moltissime volte una serie di n lanci, la media<br \/>\n        del numero di teste ottenuta sar\u00e0 &#8220;intorno&#8221; a n\u00a0\/\u00a02<\/i>.\n      <\/p>\n<p>      <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"325\" height=\"332\" align=\"right\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/graph1.gif\" alt=\"\"\/> <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Come \u00e8 ragionevole, allora,<br \/>\n        il numero medio di teste dipende dal numero <i>n<\/i> di lanci effettuati.<br \/>\n        Ma ci accorgiamo subito che se definiamo la <i>frequenza media<\/i> di<br \/>\n        teste in <i>n<\/i> lanci, cio\u00e8 il rapporto <i>S<sub>n<\/sub><\/i>\u00a0\/\u00a0<i>n<\/i><br \/>\n        tra il numero di teste uscite e il numero di lanci effettuati, otteniamo<br \/>\n        che il valore atteso di questa nuova variabile aleatoria \u00e8 1\u00a0\/\u00a02<br \/>\n        indipendentemente dal numero dei lanci. Il grafico qui a fianco rappresenta<br \/>\n        la distribuzione di probabilit\u00e0 di questa &#8220;frequenza&#8221; di teste<br \/>\n        in quattro casi particolari (1, 10, 100 e 1000 lanci): si pu\u00f2 allora<br \/>\n        notare come, al crescere del numero di lanci, la probabilit\u00e0 di<br \/>\n        ottenere una frequenza vicina a 1\u00a0\/\u00a02 \u00e8 sempre pi\u00f9<br \/>\n        alta, mentre la probabilit\u00e0 di ottenere una frequenza lontana da<br \/>\n        1\u00a0\/\u00a02 \u00e8 sempre pi\u00f9 bassa. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0La <i>legge dei grandi<br \/>\n        numeri<\/i> (di cui esistono varie versioni) non \u00e8 altro che la<br \/>\n        formalizzazione rigorosa di quanto si vede in questo grafico. Per esempio,<br \/>\n        la legge dei grandi numeri nell&#8217;enunciato di Bernoulli (riferita al caso<br \/>\n        della moneta) dice che: <i>scelto comunque un numero positivo <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq008\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq008.gif\"\/><br \/>\n        , la probabilit\u00e0 che la frequenza di teste ottenuta sia lontana<br \/>\n        da 1\u00a0\/\u00a02 pi\u00f9 di <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq008\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq008.gif\"\/><br \/>\n        tende a zero quando il numero di lanci tende all&#8217;infinito<\/i>, cio\u00e8<br \/>\n        in simboli: <\/p>\n<p>      <center><br \/>\n        <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq010\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq010.gif\"\/><br \/>\n      <\/center><\/p>\n<p align=\"justify\">Vale forse a questo punto la pena di osservare come, in<br \/>\n        questa forma, la legge dei grandi numeri sia pressoch\u00e9 inutile<br \/>\n        dal punto di vista pratico. Non solo, infatti, ci troviamo ad avere a<br \/>\n        che fare con un &#8220;intervallo di frequenze ammesse&#8221; (quell&#8217; <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq008\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq008.gif\"\/><br \/>\n        , che comunque possiamo scegliere a nostro piacere), ma abbiamo anche<br \/>\n        un risultato che vale &#8220;al limite&#8221; senza specificare <i>quanto rapidamente<\/i><br \/>\n        si converga a quel limite. \u00c8 soprattutto questa seconda parte la<br \/>\n        cosa pi\u00f9 fastidiosa: si consideri, per esempio, il fatto che sia<br \/>\n        la funzione <i>f<\/i>(<i>x<\/i>)\u00a0:=\u00a010\u00a0\/\u00a0log<sub>10<\/sub>(<i>x<\/i>),<br \/>\n        sia la funzione <i>g<\/i>(<i>x<\/i>)\u00a0:=\u00a0e<sup>&#8211;<i>x<\/i><\/sup><br \/>\n        tendono a zero per <i>x<\/i> che tende all&#8217;infinito, ma mentre <i>g<\/i>(1000)\u00a0=\u00a05<br \/>\n        <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq003\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq003.gif\"\/><br \/>\n        10<sup>-435<\/sup> (un numero tanto piccolo che solo per pronunciarlo in<br \/>\n        termini di miliardesimi di miliardesimi servirebbe circa un minuto), <i>f<\/i>(1000)=3.33&#8230;,<br \/>\n        ancora molto &#8220;lontano&#8221; da zero. Se aggiungiamo che la <i>f<\/i> appena<br \/>\n        definita \u00e8 minore di 1 soltanto per <i>x<\/i>\u00a0&gt;\u00a010\u00a0000\u00a0000\u00a0000,<br \/>\n        possiamo forse capire quanta poca informazione dia la legge dei grandi<br \/>\n        numeri in questa forma. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0In effetti, si pu\u00f2<br \/>\n        ottenere un po&#8217; di informazione in pi\u00f9 su questo comportamento<br \/>\n        asintotico. Diamo un cenno rapido di un risultato in questo senso, perch\u00e9<br \/>\n        una trattazione completa richiederebbe troppo spazio e troppa precisione<br \/>\n        per rientrare negli scopi di questa risposta. Tramite teoremi cosiddetti<br \/>\n        &#8220;del limite&#8221;, si riesce a dimostrare che la legge di una variabile definita<br \/>\n        in qualche modo a partire da <i>S<sub>n<\/sub><\/i> &#8220;tende&#8221; a una legge<br \/>\n        gaussiana standard con precisione determinabile. In dettaglio, si ha che\n      <\/p>\n<p>      <center><br \/>\n        <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq011\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq011.gif\"\/><br \/>\n      <\/center><\/p>\n<p align=\"justify\">Da questo risultato, per esempio, si pu\u00f2 concludere<br \/>\n        che la probabilit\u00e0 che la frequenza di teste sia esattamente <i>n<\/i>\u00a0\/\u00a02<br \/>\n        <i>diminuisce<\/i> al crescere del numero dei lanci, perch\u00e8 <\/p>\n<p>      <center><br \/>\n        <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq012\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq012.gif\"\/><br \/>\n      <\/center><\/p>\n<p>e quindi <\/p>\n<p>      <center><br \/>\n        <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq013\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq013.gif\"\/><br \/>\n      <\/center><\/p>\n<p align=\"justify\">che tende a 0 se <i>n<\/i> tende all&#8217;infinito. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Le cose vanno meglio<br \/>\n        se, invece di un valore preciso, ci accontentiamo di un &#8220;intervallo&#8221; di<br \/>\n        frequenze. Proviamo, per esempio, ad applicare lo stesso risultato per<br \/>\n        calcolare la probabilit\u00e0 che la frequenza di teste sia compresa<br \/>\n        tra il 49% e il 51%. Abbiamo <\/p>\n<p>      <center><br \/>\n        <img decoding=\"async\" vspace=\"5\" hspace=\"3\" align=\"middle\" alt=\"eq014\" src=\"..\/..\/esperti\/mat\/moneta\/Moneta.eqd\/eq014.gif\"\/><br \/>\n      <\/center><\/p>\n<p align=\"justify\">e quindi che tale probabilit\u00e0 tende a uno per <i>n<\/i><br \/>\n        tendente all&#8217;infinito. Usando questa stima, possiamo inoltre calcolare<br \/>\n        esplicitamente l&#8217;ultimo termine qui sopra in funzione del numero dei lanci<br \/>\n        e dire, per esempio, che se vogliamo avere il 95% di probabilit\u00e0<br \/>\n        di ottenere una frequenza tra il 49% e il 51% dobbiamo eseguire 10500<br \/>\n        lanci, e che se vogliamo avere il 99% di probabilit\u00e0 di ottenere<br \/>\n        una frequenza tra il 49% e il 51% dobbiamo eseguire circa 22000 lanci.<br \/>\n        Tali risultati sono forse leggermente migliorabili (perch\u00e9 si basano<br \/>\n        sul membro destro della disequazione trovata qui sopra che \u00e8 una<br \/>\n        stima per difetto della probabilit\u00e0 vera), ma danno comunque un<br \/>\n        ordine di grandezza decisamente affidabile. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Si noti, inoltre, che<br \/>\n        eseguire 10500 lanci non ci assicura per nulla che otterremo una frequenza<br \/>\n        di teste tra il 49% e il 51%, ma soltanto che abbiamo il 95% di probabilit\u00e0<br \/>\n        di ottenerla. Si pone a questo punto il problema di quale sia l&#8217;atteggiamento<br \/>\n        del &#8220;giocatore&#8221; nei confronti del rischio. Tutti, infatti, punteremmo<br \/>\n        1 euro in un gioco che ci d\u00e0 il 50% di probabilit\u00e0 di vincerne<br \/>\n        1000 senza altre contropartite. Non tutti, per\u00f2 sono disposti a<br \/>\n        puntare 5 euro in un gioco, come per esempio il superenalotto, che d\u00e0<br \/>\n        una probabilit\u00e0 di vincita (includendo tutte le combinazioni vincenti,<br \/>\n        dal &#8220;tre&#8221; in su) di circa una su 5650, e di una su decine milioni se si<br \/>\n        considerano vincite superiori ai 1000 euro di cui sopra. Non solo: pensiamo<br \/>\n        per esempio a un gioco al quale si partecipa gratis che d\u00e0 il 99,9%<br \/>\n        di probabilit\u00e0 di vinceere 1000 euro, e lo 0,1% di probabilit\u00e0<br \/>\n        di venire uccisi per fucilazione. Parteciperemmo? E se il premio &#8220;quasi<br \/>\n        sicuro&#8221; fosse di 1 euro? Oppure di un milione di euro? Confesso che io<br \/>\n        sarei decisamente tentato di competere per un milione, direi sicuramente<br \/>\n        di no per un euro e ci penserei per i mille. Insomma: la valutazione delle<br \/>\n        probabilit\u00e0 come &#8220;a favore&#8221; oppure &#8220;contro&#8221; \u00e8 decisamente<br \/>\n        soggettiva. <\/p>\n<p align=\"justify\">\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0C&#8217;\u00e8 infine un&#8217;altra<br \/>\n        osservazione che \u00e8 giusto fare, ed \u00e8 il fatto che <i>estremamente<br \/>\n        improbabile<\/i> non significa affatto <i>impossibile<\/i>. Da un lato,<br \/>\n        in effetti, anche le probabilit\u00e0 pi\u00f9 piccole diventano &#8220;grandi&#8221;<br \/>\n        ripetendo l&#8217;esperimento un numero sufficiente di volte (per esempio, giocando<br \/>\n        al superenalotto 4000 volte &#8212; cio\u00e8, per esempio, non perdendosi<br \/>\n        un&#8217;estrazione per quarant&#8217;anni &#8212; la probabilit\u00e0 di fare almeno<br \/>\n        un &#8220;tre&#8221; diventa del 50%. Dall&#8217;altro lato, soprattutto, si verificano<br \/>\n        quotidianamente eventi che a priori devono essere ritenuti estremamente<br \/>\n        improbabili. Per rimanere nell&#8217;ambito del superenalotto, \u00e8 gi\u00e0<br \/>\n        accaduto che un bottino di miliardi per il &#8220;sei&#8221; sia stato vinto da un<br \/>\n        tranquillo signore di provincia che aveva giocato due colonne: a priori,<br \/>\n        la sua probabilit\u00e0 di vittoria era di una su trecento milioni,<br \/>\n        eppure ha vinto. Quando si impara a calcolare le probabilit\u00e0 di<br \/>\n        un evento, insomma, \u00e8 bene ricordarsi che la probabilit\u00e0<br \/>\n        esprime semplicemente un nostro grado di &#8220;fiducia&#8221; nel verificarsi di<br \/>\n        quell&#8217;evento, ma che la realt\u00e0 dei fatti potrebbe decidere di non<br \/>\n        prestare nessuna cura a comportarsi secondo le nostre aspettative. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":196,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[71],"tags":[],"class_list":["post-80","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-statistica-e-probabilita"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/196"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}