Paradoxe de Parrondo
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Paradoxe de Parrondo



  1. #1
    invite2fe97e00

    Paradoxe de Parrondo


    ------

    Bonjour à tous et à toutes, voici un petit problème qui me pose quelques soucis !

    Voici l'énoncé :

    Histoire : Le physicien Juan M.R. Parrondo est l'inventeur du paradoxe du même nom. Il s'agit d'un jeu relativement complexe que l'on présente comme une
    succession de lancers de pièces de monnaies non équilibrées. Il est la combinaison du jeu A, simple lancer d'une pièce n° 1, et du jeu B où on lance
    soit la pièce n° 2 soit la n° 3.

    Exercice : Dans tout l'exercice e désigne un nombre réel tel que 0<e<1/2

    - Jeu A : Le joueur lance une pièce de monnaie où Face est gagnante avec la probabilité P1 = 1/2 - e, le gain est alors d'un euro.
    Pile est perdante avec la probabilité 1-P1 = 1/2 + e (gain de -1 euro).

    - Jeu B : B est peu plus compliqué, si le capital est multiplié de 3, alors Face gagne avec la probabilité P3 = 3/4 - e,
    sinon Face gagne avec la probabilité P2 = 1/10 - e

    Partie A : Un joueur joue deux fois au jeu A. Soit Xa la variable aléatoire donnant le gain d'un joueur lorsqu'il joue au jeu A.

    1) Décrire par un arbre pondéré l'univers de cette expérience aléatoire.
    2) Déterminer la loi de probabilité de la variable aléatoire Xa.
    3) Calculer E(Xa). Le jeu est-il avantageux pour le joueur ?
    4) Calculer l'écart-type(Xa) puis interpréter.

    Donc la 1) je l'ai déjà fait.

    Voici ma réponse à la 2) Avec mon professeur nous faisons sous forme de tableau comme ceci :



    Xa 2 euros 0 euro -2 euros
    P(X=xi) 1/2 - e * 1/2 - e
    = (e - 0,5)²
    (1/2 - e * 1/2 + e) + (1/2 - e * 1/2 + e)
    = -2(e - 0,5)*(e + 0,5)
    1/2 + e * 1/2 + e
    = (e + 0,5)²


    3) E(Xa) = ( 2 * (e - 0,5)² ) + ( -2 * (e + 0,5)² )

    E(Xa) = -4e

    4) V(Xa) = (x1-m)²*P1 + (x2-m)²*P2 + ... + (xn-m)²*Pn

    V(Xa) = ( e - 0,5 )² * ( 2 - (-4e) )² + ( e + 0,5 )² * ( -2 - (-4e) )²

    ..... et après je sais plus.....

    J'aimerai savoir si ce que j'ai fais est juste et si non, me corriger!

    Merci beaucoup d'avance.

    -----

  2. #2
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    ben deja je vois dans le tableau Xa et P(X=Xi) donc, selon mon analyse, ça chie du lourd. il y a un truc à revoir. apres à vue de nez E(X) parait juste.

  3. #3
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    il faut corriger dans le tableau en mettant en premiere ligne Xi et en 2eme ligne P(XA=Xi)

  4. #4
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Ok. Ce n'est qu'un petit détail, ca ne change en rien le probleme.

    PS : En maths ce n'est pas à vue de nez.. vous n'avez pas répondu à mon problème.

    Merci au revoir.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    je vais verifier le calcul mais oui sinon c'est juste. Pour la variance c'est plus difficile il me faut du temps pour comprendre.

  7. #6
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    D'accord, merci, et la 2 est bien juste aussi ?
    Cdt.

  8. #7
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    pour la variance ça me parait bizarre. il faut utiliser la formule EX²-(EX)²

  9. #8
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    oui la loi est juste.

  10. #9
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Bonsoir Amélie.

    Pour le calcul de la variance, tu as oublié le cas Xi=0. Pour la moyenne il n'était pas noté parce que multiplier 0 par sa probabilité donne 0. Mais pour la variance, ça ne fait plus 0.
    V(Xa) se simplifie très bien. Et après, le calcul de l'écart type ne pose pas de problème. je ne sais pas trop ce que veut dire "interpréter" (l'écart type est une notion théorique).
    Tu n'as pas fini la question 3.

    Autre chose, dans l'énoncé, "si le capital est multiplié de 3" ne veut rien dire. Ne serait-ce pas "si le capital est multiple de 3" (si le capital est 0, ou 3, ou -3, ou 6,...) ?

    Cordialement.

    Nb : ta première ligne du tableau peut très bien s'appeler "gain"; et la deuxième "probabilité".

  11. #10
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Pour l'espérance il y a deux seules formules possibles, celle que j'ai fais précedemment et puis
    il y a la Formule de Koening-Huygens : en notant m = E(X)
    V(X) = E(X²) - m²

  12. #11
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Bonjour gg0, merci pour votre. Je vais tâcher de faire vite mes calculs et ne vous donnez mes réponses afin qu'on puisse voir si cela est juste.
    Oui, c'est "le capital est multiple de 3", erreur de frappe de ma part.
    Merci,
    Amélie.

  13. #12
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Bonjour gg0, merci pour votre aide. Je vais tâcher de faire vite mes calculs et ne vous donnez mes réponses afin qu'on puisse voir si cela est juste.
    Oui, c'est "le capital est multiple de 3", erreur de frappe de ma part.
    Pour la question 3) je peux donc dire que le résultat étant négatif (le joueur peut espérer perdre 4 euros), le jeux n'est pas avantageux pour le joueur.
    Merci,
    Amélie.

  14. #13
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Donc si je rectifie le tir pour la variance cela me donne comme calcul :

    V(X) = ( e - 0,5 )² * ( 2 - (-4) )² + ( -2 ( e - 0,5 ) * ( e + 0,5 ) ) * ( 0 - (-4e) )² + ( e + 0,5 ) * ( -2 - (-4e) )² ?

  15. #14
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    fais avec ce que je t'ai dit sinon je ne corrige pas. ou je laisse GG0 le faire (attention à toi si c'est faux)

  16. #15
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Oui, c'est ça, en rajoutant le e oublié :
    V(X) = ( e - 0,5 )² * ( 2 - (-4e) )² + ( -2 ( e - 0,5 ) * ( e + 0,5 ) ) * ( 0 - (-4e) )² + ( e + 0,5 ) * ( -2 - (-4e) )² ?
    le calcul est un peu pénible, mais se simplifie bien. On trouve bien sûr le même résultat avec la moyenne des carrés moins le carré de la moyenne.

    Cordialement.

  17. #16
    Samuel9-14

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Donc genre toi tu poses tes conditions pour corriger (et encore, si l'énoncé n'est pas "faisandé").
    Je pense que gg0 est tout aussi apte (pour ne pas dire, beaucoup plus apte) que toi à aider Amelie.

  18. #17
    Samuel9-14

    Re : Paradoxe de Parrondo

    ps : mon message s'adressait évidemment à boisdevincennes et non à gg0...

  19. #18
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Bois de vincennes, votre formule est fausse, la formule exacte est V(X) = E(X²) - m² ...

    gg0 en faisant avec la formule V(X) = E(X²) - m² je trouve V(X) = -8e² - 2

    A vrai dire pour ce calcul en vérité hyper pénible, je m'embrouille toute seule, si vous pouviez me donner une piste je l'accepterai volontier,
    merci,
    amélie.

  20. #19
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Je viens de finir le calcul, malheureusement mauvais signe, il est différent de celui que je trouve avec l'autre formule, acceptez-vous que je vous montre
    tous mes calculs et me dites mes erreurs ?
    Merci d'avance.

  21. #20
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Tu n'étais pas loin du bon résultat, c'est - à la place de -2.
    D'ailleurs V(X) = -8e² - 2 n'est pas possible, car la variance est toujours positive. Comme e est inférieur à 1/2, 2-8e² est par contre bien positif.

    recherche ton erreur de signe, et, si tu ne la trouves pas, écris-les ici.

    Cordialement.

    NB : Pour l'interprétation demandée, c'est peut-être ce qui se passe quand e est très petit ou quand e tend vers 1/2.

  22. #21
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    D'accord, donc avec la première méthode j'oublis alors puisque le résultat que je trouve est totalement différent..
    voici mon calcul qui m'a fait trouvé la réponse (qui est d'ailleurs fausse) pour que vous puissiez me dire où j'ai échouer.. :

    V(X) = E(X²) - m²

    donc V(X) = (8e² - 2) - (-4e)
    V(X) = (8e² - 2) - 16e²
    V(X) = -8e² - 2

  23. #22
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Bonsoir.



    Etc.

    En tout cas E(X²) ne peut pas valoir (8e² - 2) qui est négatif. X² est positif, une moyenne de positifs est un positif. je ne sais d'ailleurs pas d'où tu as sorti ce (8e² - 2).

    Cordialement.

  24. #23
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    J'ai fais une erreur, quand je tape à la calculatrice votre premiere ligne donc l'esperance cela me donne en fait 8e² + 2.
    Et j'ai une question, à la deuxieme ligne de votre calcul, vous avez simplifier c'est a dire que vous avez supprimer un 4 puisque a la premiere ligne 2² = 4 et (-2)² = 4
    il y a donc deux 4, et vous n'en garder qu'un ?
    Merci.

  25. #24
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    non je suis sur de moi, V(X)=E(X²)-(E(X))². Je ne sais pas qui est m

  26. #25
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Boisdevincennes je ne sais pas qui vous êtes, mais en tout cas le celebre mathematicien qui a inventé cette formule doit en savoir plus.
    De plus, je rappelle que m c'est la moyenne ....

    gg0 pour continuer le calcul je trouve donc que E(X²) = 8e² + 2 puis je soustrait m² donc la moyenne de depart espérée c'est-à-dire -4e²

  27. #26
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    ben vous etes libre de pas utiliser cette FORMULE. SI ESPERANCE=MOYENNE,JE SUIS D'ACCORD.

  28. #27
    invite2fe97e00

    Re : Paradoxe de Parrondo

    gg0, V(X) = 8e² + 2 - (-4e)²
    = 8e² + 2 - 16e
    = 8e² - 16e + 2 ?

  29. #28
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    (-4e)²=16e²

  30. #29
    boisdevincennes

    Re : Paradoxe de Parrondo

    ça fait 2-8e² et comme le dit le spécialiste gg0 c'est >0

  31. #30
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Paradoxe de Parrondo

    Donc Amélie,

    si tu fais très précisément les calculs (remplacer m par -4e, et si m est au carré, mettre (-4e) au carré) tu trouves le bon résultat. Mais tu as une habitude dangereuse : calculer trop vite, pas assez soigneusement. Donc fais-y bien attention.

    Cordialement.

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