Calcolatore Diagramma ad Albero e Tabella 2x2

Calcola esperimenti aleatori a più stadi, probabilità dei rami, probabilità totali, probabilità condizionate con teorema di Bayes e tabelle 2x2.

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Klassische Praxisbeispiele (Presets)
10.0% (0.100)
0%P(Gesund (G)) = 90.0%100%
95.0% (0.950)
0%P(Test Negativ (-)|Krank (K)) = 5.0%100%
5.0% (0.050)
0%P(Test Negativ (-)|Gesund (G)) = 95.0%100%
P(B) - Totale Wk.14.00%0.1400
P(Krank (K) ∩ Test Positiv (+))9.50%0.0950
P(Krank (K)|Test Positiv (+)) (Bayes)67.86%0.6786
UnabhängigkeitAbhängig

Baumdiagramm (2-Stufig)

Stochastisch abhängig
0.1000.9000.9500.0500.0500.950ΩKrank (K)Gesund (G)Test Positiv (+)Test Negativ (-)Test Positiv (+)Test Negativ (-)P(Krank (K)∩Test Positiv (+)) = 0.0950P(Krank (K)∩Test Negativ (-)) = 0.0050P(Gesund (G)∩Test Positiv (+)) = 0.0450P(Gesund (G)∩Test Negativ (-)) = 0.8550

Vierfeldertafel (Wahrscheinlichkeiten)Summe Zeilen & Spalten = Randwahrscheinlichkeiten

EreignisKrank (K)Gesund (G)Σ (Gesamt)
Test Positiv (+)0.09509.50%0.04504.50%0.1400P(Test Positiv (+))
Test Negativ (-)0.00500.50%0.855085.50%0.8600P(Test Negativ (-))
Σ (Gesamt)0.1000P(Krank (K))0.9000P(Gesund (G))1.0000 (100%)

📚Schritt-für-Schritt Rechenweg

1. Pfadregel (Multiplikationssatz fu¨r Pfade):\text{\textbf{1. Pfadregel (Multiplikationssatz für Pfade):}}
P(Krank(K)∩TestPositiv(+))=P(Krank(K))⋅P(TestPositiv(+)∣Krank(K))=0.1000⋅0.9500=0.0950P(Krank (K) \cap Test Positiv (+)) = P(Krank (K)) \cdot P(Test Positiv (+)|Krank (K)) = 0.1000 \cdot 0.9500 = 0.0950
P(Krank(K)∩TestNegativ(−))=P(Krank(K))⋅P(TestNegativ(−)∣Krank(K))=0.1000⋅0.0500=0.0050P(Krank (K) \cap Test Negativ (-)) = P(Krank (K)) \cdot P(Test Negativ (-)|Krank (K)) = 0.1000 \cdot 0.0500 = 0.0050
P(Gesund(G)∩TestPositiv(+))=P(Gesund(G))⋅P(TestNegativ(−)∣Gesund(G))=0.9000⋅0.0500=0.0450P(Gesund (G) \cap Test Positiv (+)) = P(Gesund (G)) \cdot P(Test Negativ (-)|Gesund (G)) = 0.9000 \cdot 0.0500 = 0.0450
P(Gesund(G)∩TestNegativ(−))=P(Gesund(G))⋅P(TestNegativ(−)∣Gesund(G))=0.9000⋅0.9500=0.8550P(Gesund (G) \cap Test Negativ (-)) = P(Gesund (G)) \cdot P(Test Negativ (-)|Gesund (G)) = 0.9000 \cdot 0.9500 = 0.8550
2. Pfadregel (Totale Wahrscheinlichkeit):\text{\textbf{2. Pfadregel (Totale Wahrscheinlichkeit):}}
P(TestPositiv(+))=P(Krank(K)∩TestPositiv(+))+P(Gesund(G)∩TestPositiv(+))=0.0950+0.0450=0.1400P(Test Positiv (+)) = P(Krank (K) \cap Test Positiv (+)) + P(Gesund (G) \cap Test Positiv (+)) = 0.0950 + 0.0450 = 0.1400
P(TestNegativ(−))=1−P(TestPositiv(+))=0.8600P(Test Negativ (-)) = 1 - P(Test Positiv (+)) = 0.8600
Satz von Bayes (Bedingte Wahrscheinlichkeit):\text{\textbf{Satz von Bayes (Bedingte Wahrscheinlichkeit):}}
P(Krank(K)∣TestPositiv(+))=P(Krank(K)∩TestPositiv(+))P(TestPositiv(+))=0.09500.1400=0.6786  (67.86%)P(Krank (K)|Test Positiv (+)) = \frac{P(Krank (K) \cap Test Positiv (+))}{P(Test Positiv (+))} = \frac{0.0950}{0.1400} = 0.6786 \; (67.86\%)
Stochastische Unabha¨ngigkeit: Da P(Krank(K)∩TestPositiv(+))=0.0950≠P(Krank(K))⋅P(TestPositiv(+))=0.0140, sind die Ereignisse A und B stochastisch abha¨ngig.\text{\textbf{Stochastische Unabhängigkeit:}}\text{ Da } P(Krank (K) \cap Test Positiv (+)) = 0.0950 \neq P(Krank (K)) \cdot P(Test Positiv (+)) = 0.0140, \text{ sind die Ereignisse } A \text{ und } B \text{ \textbf{stochastisch abhängig}.}

Origine Storica e Sfida Risolta

Perché è stata sviluppata questa matematica, da dove proviene e quale problema reale ha risolto?

📜
Epoche & ZeitalterClassical Probability (1654 – 1763)
Pioniere: Blaise Pascal, Pierre de Fermat, Thomas Bayes

1. Unfinished Games of Chance & Diagnostic Fallacies

In 1654, Chevalier de Méré asked Pascal: how should the prize money be divided fairly if a dice game is interrupted prematurely? Furthermore, how does one assess diagnostic test accuracy when a disease is exceptionally rare?

2. Tree Diagram Path Rules & Bayes' Theorem

Fermat and Pascal developed multiplication and addition path rules. Thomas Bayes formulated Bayes' theorem for conditional probability, demonstrating how prior beliefs (prior) are updated by new evidence (posterior).

3. Spam Filters, Medical Diagnostics & Forensic DNA

Naive Bayes email spam filters, AI diagnostic assistants in radiology, and legal forensic evidence evaluation rely on Bayesian conditional probability.

„Probability theory is nothing but common sense reduced to calculation.“ — Pierre-Simon Laplace

Applicazioni Reali dei Diagrammi ad Albero e Bayes

Scopri come gli alberi di probabilità e il teorema di Bayes guidano decisioni cruciali in medicina, ingegneria e logistica.

Medicina e Diagnostica

Test Diagnostici e Paradosso di Bayes

Calcolo del valore predittivo positivo con bassa prevalenza nella popolazione.

Praxis-Beispiel:

Anche con accuratezza al 98%, con 1% di prevalenza un test positivo indica malattia solo nel 16% dei casi.

Controllo Qualità

Alberi dei Guasti Industriali

Analisi di linee di montaggio automatizzate per stimare la quota complessiva di scarti.

Praxis-Beispiel:

Determinazione del tasso globale di componenti difettosi su più stazioni.

Logistica e Trasporti

Modellazione Rischi di Consegna

Probabilità congiunte di ritardi dovuti a condizioni meteo o controlli doganali.

Praxis-Beispiel:

Previsione di puntualità nelle catene di fornitura internazionali.

Guida: Alberi di Probabilità, Regole dei Percorsi e Bayes

Un diagramma ad albero struttura visivamente le prove stocastiche composte, facilitando il calcolo delle probabilità composte e marginali.

1ª Regola del Percorso (Moltiplicazione)

La probabilità di un percorso è il prodotto delle probabilità lungo i suoi rami: P(A ∩ B) = P(A) · P(B|A).

2ª Regola del Percorso (Probabilità Totale)

Si sommano le probabilità di tutti i percorsi disgiunti che portano all’evento B: P(B) = P(A ∩ B) + P(non A ∩ B).

Teorema di Bayes

Calcola la probabilità condizionata inversa: P(A|B) = P(A ∩ B) / P(B).

Indipendenza Stocastica

Due eventi A e B sono indipendenti se e solo se P(A ∩ B) = P(A) · P(B).

Domande Frequenti sui Diagrammi ad Albero

Qual è la differenza tra estrazione con e senza reimmissione?▼

Con reimmissione le probabilità restano costanti ad ogni estrazione. Senza reimmissione il numero totale si riduce, aggiornando le probabilità condizionate.

Quando usare una tabella 2x2 rispetto a un albero?▼

La tabella 2x2 è ideale per confrontare sinteticamente due variabili; l’albero è ottimo per modellare sequenze cronologiche.

Perché il teorema di Bayes è fondamentale nei test medici?▼

Perché per malattie rare i falsi positivi superano numericamente i veri positivi, riducendo l’effettiva certezza del test.

Cosa significa indipendenza stocastica?▼

Che il verificarsi dell’evento A non altera la probabilità che si verifichi l’evento B: P(B|A) = P(B).

Wie hängen Baumdiagramm und Vierfeldertafel (2x2-Tabelle) zusammen?▼

Ein zweistufiges Baumdiagramm und eine Vierfeldertafel stellen dieselben stochastischen Zusammenhänge dar. Die Pfade des Baumdiagramms entsprechen den Schnittmengen P(A ∩ B) in den vier inneren Feldern der Vierfeldertafel. Aus der Vierfeldertafel lassen sich die Randwahrscheinlichkeiten P(A) und P(B) sowie die bedingten Wahrscheinlichkeiten P(B|A) = P(A ∩ B) / P(A) (Satz von Bayes) direkt ablesen und berechnen.