Situación real
363 registros que tienen que sumar 1
Las cámaras trampa del caño Teracay dejaron 363 registros de 16 especies: 136 de guatín negro, 101 de lapa, 54 de danta… y uno solo de puma. Si se reparte la probabilidad entre las especies según sus registros, ¿qué reglas tiene que cumplir ese reparto?
En 1933, Andréi Kolmogórov respondió con tres reglas, los axiomas: ninguna probabilidad es negativa, lo seguro vale 1, y la probabilidad de eventos que no pueden pasar a la vez se suma. De ahí sale todo lo demás.
Fuente: Rojas y Quintana Vargas (2021), «Fototrampeo de la desembocadura del caño Teracay en el río Tomo, Puerto Carreño, Vichada», Instituto Humboldt, SiB Colombia; capítulo 9 del libro «Matemáticas para un mundo sostenible».
Axioma 1
No NegatividadLa probabilidad es una medida. Al igual que no existe una distancia negativa o un peso negativo, no existe una "posibilidad de -5%". Lo mínimo es la imposibilidad (0).
Axioma 2
CertezaSi sumas las probabilidades de todo lo que puede pasar, obtienes el 100% (1). Es seguro que "algo" del espacio muestral ocurrirá.
Axioma 3
AditividadSolo si son disjuntos . Si dos eventos no pueden ocurrir a la vez, la probabilidad de que pase uno o el otro es la suma simple.
Momento animado
La probabilidad se reparte
Dale «Reproducir» y mira cómo los 363 registros llenan la barra que vale 1.
Etapa 1 de 5 · Repartir
Suma de las partes
0/363
ninguna parte es negativa
Registros
363
16 especies, 45 días (2017)
Laboratorio: Llenando el Espacio Muestral
Agrega eventos disjuntos (que no se solapan). Observa cómo la suma nunca puede superar el 100% (1).
Propiedades Derivadas (Lo que ganamos)
Consecuencia lógica: Si algo debe pasar (Axioma 2), la probabilidad de que "nada" pase es cero.
Fundamental para ejercicios de "al menos uno". A veces es más fácil calcular lo que NO quieres y restarlo de 1.
Si NO son disjuntos, debemos restar la intersección para no contarla dos veces.
Si el evento A está dentro del evento B, A no puede ser más probable que B.
Ejemplo resuelto
¿Es válido este pronóstico?
Para mañana, una aplicación del clima da estas probabilidades (datos hipotéticos): llueve, 0,6; nublado sin lluvia, 0,3; despejado, 0,2. ¿Cumplen los axiomas? Si no, ¿qué tendría que valer «despejado»?
- 1
Los tres resultados son excluyentes y cubren todo
Mañana pasa uno, y solo uno, de los tres: forman Ω. - 2
Axioma 1: ninguno es negativo
0,6; 0,3 y 0,2 son mayores o iguales que 0. Esta parte se cumple. - 3
Axioma 2: tienen que sumar 1
- 4
La corrección
Si llueve y nublado se quedan, despejado tiene que ser lo que falta para 1. - 5
Comprueba con el complemento
P(no llueve) = 1 − 0,6 = 0,4, que es nublado más despejado: 0,3 + 0,1. Todo cuadra.
Ejercicio propio, con los axiomas de la sección 9.6 del libro «Matemáticas para un mundo sostenible».