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Aprende Implementación de la Probabilidad Condicional y el Teorema de Bayes en Python | Probabilidad y Estadística
Matemáticas para Ciencia de Datos

bookImplementación de la Probabilidad Condicional y el Teorema de Bayes en Python

Probabilidad condicional

La probabilidad condicional mide la probabilidad de que ocurra un evento dado que otro evento ya ha ocurrido.

Fórmula:

P(AB)=P(AB)P(B)P(A \mid B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}
12345
P_A_and_B = 0.1 # Probability late AND raining P_B = 0.2 # Probability raining P_A_given_B = P_A_and_B / P_B print(f"P(A|B) = {P_A_given_B:.2f}") # Output: 0.5
copy

Interpretación: si está lloviendo, hay un 50% de probabilidad de que llegues tarde al trabajo.

Teorema de Bayes

El Teorema de Bayes permite calcular $P(A|B)$ cuando es difícil medirlo directamente, relacionándolo con $P(B|A)$, que suele ser más sencillo de estimar.

Fórmula:

P(AB)=P(BA)P(A)P(B)P(A \mid B) = \frac{P(B \mid A) \cdot P(A)}{P(B)}

Donde:

  • P(AB)P(A \mid B) - probabilidad de A dado B (objetivo);
  • P(BA)P(B \mid A) - probabilidad de B dado A;
  • P(A)P(A) - probabilidad previa de A;
  • P(B)P(B) - probabilidad total de B.

Expansión de P(B)P(B)

P(B)=P(BA)P(A)+P(B¬A)P(¬A)P(B) = P(B \mid A) P(A) + P(B \mid \neg A) P(\neg A)
123456789101112
P_A = 0.01 # Disease prevalence P_not_A = 1 - P_A P_B_given_A = 0.99 # Sensitivity P_B_given_not_A = 0.05 # False positive rate # Total probability of testing positive P_B = (P_B_given_A * P_A) + (P_B_given_not_A * P_not_A) print(f"P(B) = {P_B:.4f}") # Output: 0.0594 # Apply Bayes’ Theorem P_A_given_B = (P_B_given_A * P_A) / P_B print(f"P(A|B) = {P_A_given_B:.4f}") # Output: 0.1672
copy

Interpretación: Incluso si el resultado de la prueba es positivo, solo hay aproximadamente un 16.7% de probabilidad de tener realmente la enfermedad.

Puntos clave

  • La probabilidad condicional calcula la probabilidad de que ocurra A sabiendo que B ha ocurrido;
  • El Teorema de Bayes invierte las probabilidades condicionales para actualizar creencias cuando la medición directa es difícil;
  • Ambos son fundamentales en ciencia de datos, pruebas médicas y aprendizaje automático.
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¡Gracias por tus comentarios!

Sección 5. Capítulo 4

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La probabilidad condicional mide la probabilidad de que ocurra un evento dado que otro evento ya ha ocurrido.

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P(AB)=P(AB)P(B)P(A \mid B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}
12345
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Teorema de Bayes

El Teorema de Bayes permite calcular $P(A|B)$ cuando es difícil medirlo directamente, relacionándolo con $P(B|A)$, que suele ser más sencillo de estimar.

Fórmula:

P(AB)=P(BA)P(A)P(B)P(A \mid B) = \frac{P(B \mid A) \cdot P(A)}{P(B)}

Donde:

  • P(AB)P(A \mid B) - probabilidad de A dado B (objetivo);
  • P(BA)P(B \mid A) - probabilidad de B dado A;
  • P(A)P(A) - probabilidad previa de A;
  • P(B)P(B) - probabilidad total de B.

Expansión de P(B)P(B)

P(B)=P(BA)P(A)+P(B¬A)P(¬A)P(B) = P(B \mid A) P(A) + P(B \mid \neg A) P(\neg A)
123456789101112
P_A = 0.01 # Disease prevalence P_not_A = 1 - P_A P_B_given_A = 0.99 # Sensitivity P_B_given_not_A = 0.05 # False positive rate # Total probability of testing positive P_B = (P_B_given_A * P_A) + (P_B_given_not_A * P_not_A) print(f"P(B) = {P_B:.4f}") # Output: 0.0594 # Apply Bayes’ Theorem P_A_given_B = (P_B_given_A * P_A) / P_B print(f"P(A|B) = {P_A_given_B:.4f}") # Output: 0.1672
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Interpretación: Incluso si el resultado de la prueba es positivo, solo hay aproximadamente un 16.7% de probabilidad de tener realmente la enfermedad.

Puntos clave

  • La probabilidad condicional calcula la probabilidad de que ocurra A sabiendo que B ha ocurrido;
  • El Teorema de Bayes invierte las probabilidades condicionales para actualizar creencias cuando la medición directa es difícil;
  • Ambos son fundamentales en ciencia de datos, pruebas médicas y aprendizaje automático.
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