题目
在数字通信中,发报机分别以0.7和0.3的概率发出信号'1'和'0'.由于存在随机干扰,当发出'1'时,收到'1'和'0'的概率分别为90%和10% ;发出'0'时,收到'0'和'1'的概率分别为80%和20%.现已知收到信号'1',问发出的确实是信号'1'的概率.
在数字通信中,发报机分别以0.7和0.3的概率发出信号'1'和'0'.由于存在随机干扰,当发出'1'时,收到'1'和'0'的概率分别为90%和10% ;发出'0'时,收到'0'和'1'的概率分别为80%和20%.现已知收到信号'1',问发出的确实是信号'1'的概率.
题目解答
答案
要计算发出信号'1'的概率,假设事件A表示发出'1',事件B表示收到'1',我们可以使用贝叶斯定理来求解:
我们要计算的是在收到信号'1'的情况下,发出的确实是信号'1'的概率,即P(A|B)。
根据贝叶斯定理:
P(A|B) = [P(B|A) * P(A)] / P(B)
其中,
P(B|A) 表示在发出'1'的情况下,收到'1'的概率。
P(A) 表示发出'1'的概率。
P(B) 表示收到'1'的总概率,可以通过全概率公式计算。
首先计算 P(B):
其中,
表示在发出'0'的情况下,收到'1'的概率。
P(¬A) 表示发出'0'的概率,即 1 - P(A)。
现在,根据提供的条件:
P(A) = 0.7(发出'1'的概率)
P(B|A) = 0.9(在发出'1'的情况下,收到'1'的概率)
(在发出'0'的情况下,收到'1'的概率)
代入公式计算 P(B):
P(B) = (0.9 * 0.7) + (0.2 * 0.3) = 0.63 + 0.06 = 0.69
现在,可以使用贝叶斯定理计算 P(A|B):
P(A|B) = (0.9 * 0.7) / 0.69 ≈ 0.9145
所以,发出的确实是信号'1'的概率约为 0.9145,或者可以表示为 91.45%。
解析
步骤 1:定义事件
设事件A表示发出信号'1',事件B表示收到信号'1'。根据题意,P(A) = 0.7,P(¬A) = 0.3,P(B|A) = 0.9,P(B|¬A) = 0.2。
步骤 2:计算收到信号'1'的总概率P(B)
根据全概率公式,P(B) = P(B|A) * P(A) + P(B|¬A) * P(¬A) = 0.9 * 0.7 + 0.2 * 0.3 = 0.63 + 0.06 = 0.69。
步骤 3:使用贝叶斯定理计算P(A|B)
根据贝叶斯定理,P(A|B) = P(B|A) * P(A) / P(B) = (0.9 * 0.7) / 0.69 ≈ 0.9145。
设事件A表示发出信号'1',事件B表示收到信号'1'。根据题意,P(A) = 0.7,P(¬A) = 0.3,P(B|A) = 0.9,P(B|¬A) = 0.2。
步骤 2:计算收到信号'1'的总概率P(B)
根据全概率公式,P(B) = P(B|A) * P(A) + P(B|¬A) * P(¬A) = 0.9 * 0.7 + 0.2 * 0.3 = 0.63 + 0.06 = 0.69。
步骤 3:使用贝叶斯定理计算P(A|B)
根据贝叶斯定理,P(A|B) = P(B|A) * P(A) / P(B) = (0.9 * 0.7) / 0.69 ≈ 0.9145。