Kies wat je wilt berekenen en vul de kansen in. De formule hieronder is gekoppeld aan de invoervelden, dus je kunt ook rekenen door de getallen in de formule zelf aan te passen.
Inhoudsopgave
-
Wat je op deze pagina kunt doen
-
Waarvoor is deze berekening handig?
-
Zo werkt het
-
Formules en figuren
-
Symbolen en begrippen
-
Handig om vooraf te weten
-
Berekenen met Excel
-
Berekenen met Google Spreadsheets
-
Berekenen met Python
-
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
-
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
-
Kenmerken van DataChef
-
Gerelateerde functies
-
Alle rekenmachines van NumberChef
Wat je op deze pagina kunt doen
- Vul \(P(A)\) en \(P(A \cap B)\) in en je krijgt meteen de voorwaardelijke kans \(P(B \mid A) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(A)}\)
- In de modus stelling van Bayes begin je met de kans op een oorzaak, \(P(A)\), en de kans op een uitkomst B met en zonder die oorzaak, \(P(B \mid A)\) en \(P(B \mid A')\). Hieruit rekent hij terug naar “de kans dat de oorzaak A was, gegeven dat B gebeurde”, \(P(A \mid B)\)
- Je kunt volgen hoe \(P(B)\) wordt opgebouwd met de wet van de totale kans, in stapsgewijze formules met jouw getallen en in een boomdiagram of oppervlaktemodel
- Antwoorden worden getoond als breuk in de eenvoudigste vorm (de exacte waarde), zoals \(\dfrac{10}{109}\), en als decimaal getal en percentage
- Je kunt een kans invoeren als 0,3, 30% of 3/10. Een eenvoudige uitleg van de formules en kant-en-klare formules voor Excel, Google Spreadsheets en Python zijn inbegrepen
Waarvoor is deze berekening handig?
“Positief op een test met 90% nauwkeurigheid” klinkt als 90% kans op de aandoening. Maar neem je bijvoorbeeld aan dat 1% van alle mensen de aandoening heeft, dan is de kans dat je na een positieve uitslag de aandoening echt hebt (de positief voorspellende waarde) maar ongeveer 9%. De weinige echt-positieven verdwijnen tussen de fout-positieve uitslagen die voortkomen uit de grote groep mensen die de aandoening niet hebben.
Dit is het beroemdste voorbeeld van de stelling van Bayes en in de geneeskunde is de basisregel om een testuitslag samen met de a-priorikans te lezen. (Echte kansen verschillen per test en per situatie, dus deze getallen zijn alleen een rekenvoorbeeld.)
De klassieke basis van spamdetectie in mailprogramma’s is een bayesiaans filter. Uit “de kans dat dit woord in spam voorkomt” en “de kans dat het in gewone e-mail voorkomt” rekent het met de stelling van Bayes terug naar “de kans dat een e-mail met dit woord spam is”.
Van “uitkomst naar oorzaak” schatten op basis van statistieken over “oorzaak (spam) naar uitkomst (het woord komt voor)” is een schoolvoorbeeld van de stelling van Bayes.
Een fabriek heeft machine X, die 60% van de producten maakt (2% defect), en machine Y, die 40% maakt (5% defect). De kans dat een defect product dat bij de inspectie wordt gevonden van machine X kwam, is volgens de stelling van Bayes \(\dfrac{0{,}6 \times 0{,}02}{0{,}6 \times 0{,}02 + 0{,}4 \times 0{,}05} = \dfrac{3}{8}\) (37,5%).
Beslissen “welke lijn eerst gecontroleerd moet worden als er een defect opduikt” kan dan op cijfers gebaseerd zijn in plaats van op onderbuikgevoel.
Trek je 2 loten zonder terugleggen uit 10 loten met 3 prijzen, dan is de kans dat beide een prijs zijn \(\dfrac{3}{10} \times \dfrac{2}{9} = \dfrac{1}{15}\). De eerste uitkomst verandert de kans op de tweede (ze zijn niet onafhankelijk), dus dit is een zaak voor voorwaardelijke kans en de productregel.
Bij poker, blackjack of andere kaartspellen de kansen voor de rest van het spel uitrekenen uit “de kaarten die al open liggen” is precies dezelfde berekening.
Bij het vaststellen van de premie voor een autoverzekering kijken verzekeraars niet naar “de kans op een ongeval” als één getal voor iedereen. Ze schatten die in als voorwaardelijke kans voor elke voorwaarde, zoals leeftijd, aantal schadevrije jaren en woonplaats, en verwerken dat in verschillende premies.
Het idee van voorwaardelijke kans, dat “de kans verandert zodra je de voorwaarde kent”, ligt onder financiële systemen zoals verzekeringen, kredietverlening en kredietbeoordeling.
Formules en figuren
Symbolen en begrippen
Symbolen
| \(P(A)\) | P van A | De kans dat gebeurtenis A plaatsvindt. De P komt van het Engelse woord “probability” (kans). |
| \(P(B \mid A)\) | P van B gegeven A | De kans dat B gebeurt, gegeven dat bekend is dat A gebeurde (de voorwaardelijke kans). In sommige boeken schrijft men ook \(P_{A}(B)\), met de voorwaarde als kleine index. |
| \(\mid\) | gegeven | De verticale streep in \(P(\ \ )\). De gebeurtenis rechts ervan is de voorwaarde (wat je al weet dat gebeurde) en je leest hem als “gegeven”. \(P(B \mid A)\) en \(P(A \mid B)\) betekenen verschillende dingen. |
| \(A'\) | A accent (complement) | De gebeurtenis “A gebeurt niet”, het complement van A. Ook geschreven als \(A^c\) of \(\overline{A}\). Je berekent het met \(P(A') = 1 - P(A)\). |
| \(\cap\) | doorsnede | Het symbool voor “en”. \(A \cap B\) is de gebeurtenis “A en B gebeuren allebei”. In een venndiagram is het het deel waar de twee cirkels elkaar overlappen. |
| \(P(A \cap B)\) | P van A en B | De kans dat zowel A als B gebeurt (de gezamenlijke kans). Het is de teller van de voorwaardelijke kans. Hij kan nooit groter zijn dan \(P(A)\), want “beide gebeuren” is een deel van A. |
Begrippen
| gebeurtenis | Iets wat wel of niet gebeurt, zoals “een even aantal ogen gooien” of “positief testen”. In de kansrekening noem je zulke uitkomsten gebeurtenissen en geef je ze namen als A en B. |
| voorwaardelijke kans | De kans dat een gebeurtenis B plaatsvindt, onder de voorwaarde dat bekend is dat een andere gebeurtenis A plaatsvond. Je berekent haar als \(P(B \mid A) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(A)}\). Het is “het aandeel van B in een wereld die van het geheel is gekrompen tot alleen A”. |
| productregel | De formule \(P(A \cap B) = P(A) \times P(B \mid A)\). Het is de formule van de voorwaardelijke kans met de noemer weggewerkt en vindt de kans op “eerst A en dan ook B” door in volgorde te vermenigvuldigen. |
| wet van de totale kans | Een regel die de kans op B vindt door die te splitsen in “de route via A” en “de route via niet A” en deze op te tellen. De formule is \(P(B) = P(A)\,P(B \mid A) + P(A')\,P(B \mid A')\). Hij wordt gebruikt om de noemer van de stelling van Bayes op te bouwen. |
| stelling van Bayes | Een regel die van de kans van “oorzaak naar uitkomst” terugrekent naar de kans van “uitkomst naar oorzaak”. De formule is \(P(A \mid B) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(B)}\). Hij is genoemd naar Thomas Bayes, een Engelse predikant uit de 18e eeuw, en vormt de basis van moderne technologie zoals spamfilters. |
| a-priorikans | De kans op oorzaak A, \(P(A)\), ingeschat voordat je de uitkomst (de gegevens) ziet. In het voorbeeld met de test is het “hoeveel mensen de aandoening in de eerste plaats hebben”. |
| a-posteriorikans | De kans op oorzaak A nadat die is bijgewerkt door de uitkomst B te zien, \(P(A \mid B)\). De stelling van Bayes is te beschrijven als een regel die “de a-priorikans met wat je hebt waargenomen bijwerkt tot de a-posteriorikans”. |
| complement | De tegenovergestelde gebeurtenis, namelijk dat de gebeurtenis niet gebeurt. Het symbool is \(A'\) en de kans is \(1 - P(A)\). In de wet van de totale kans neemt het “de route die niet via A loopt” voor zijn rekening. |
| onverenigbaar | Twee gebeurtenissen die niet tegelijk kunnen plaatsvinden. “Via A bij B uitkomen” en “via niet A bij B uitkomen” zijn onverenigbaar, dus in de wet van de totale kans mag je ze gewoon optellen. |
| onafhankelijk | Als de ene uitkomst niets verandert aan de kans op de andere. In termen van voorwaardelijke kans zijn A en B onafhankelijk als \(P(B \mid A) = P(B)\) (weten dat A gebeurde verandert de kans op B niet). |
| fout-positief | Een testuitslag die “positief” zegt terwijl de persoon de aandoening niet echt heeft. Ook als het percentage fout-positieve uitslagen klein is, kan het aantal fout-positieve uitslagen groter zijn dan het aantal echt-positieve als de meeste mensen de aandoening niet hebben. |
| boomdiagram | Een diagram dat de mogelijke gevallen uitlegt als de takken van een boom. Je schrijft op elke tak een kans en door langs een pad te vermenigvuldigen krijg je de kans op die route. Het is het beste diagram om voorwaardelijke kans en de stelling van Bayes met het oog te volgen. |
Handig om vooraf te weten
Dit helpt je om de berekening op deze pagina met echt begrip te gebruiken en niet alleen op de knop te drukken.
Kom je er niet uit, dan kom je het snelst verder door de onderwerpen in deze lijst nog eens door te nemen.
| Basisbegrippen kans (klas 1-2, 12-14 jaar) |
|
| Procenten en kommagetallen (groep 7, 10-11 jaar) |
|
| Breuken vermenigvuldigen en delen (groep 8, 11-12 jaar) |
|
| Mogelijkheden tellen en boomdiagrammen (klas 2-3, 13-15 jaar) |
|
| Verzamelingen en venndiagrammen (bovenbouw havo/vwo, vanaf 15 jaar) |
|
Berekenen met Excel
| Kans op A, P(A) | 0,5 |
| A en B allebei, P(A∩B) | 0,2 |
| Voorwaardelijke kans P(B|A) | =B2/B1 |
| Kans op A, P(A) | 0,5 |
| B gegeven A, P(B|A) | 0,4 |
| A en B allebei, P(A∩B) | =B1*B2 |
| Kans op oorzaak A, P(A) | 0,01 |
| B gegeven A, P(B|A) | 0,9 |
| B gegeven niet A, P(B|A') | 0,09 |
| Kans op B, P(B) | =B1*B2+(1-B1)*B3 |
| Kans op oorzaak A, P(A) | 0,01 |
| B gegeven A, P(B|A) | 0,9 |
| B gegeven niet A, P(B|A') | 0,09 |
| A en B allebei, P(A∩B) | =B1*B2 |
| Kans op B, P(B) | =B4+(1-B1)*B3 |
| Oorzaak is A, gegeven B, P(A|B) | =B4/B5 |
In een formule betekenen “B1” en “B2” “gebruik het getal in die cel”, is “*” vermenigvuldigen en is “/” delen.
De eerste tabel geeft 0,2 ÷ 0,5 = 0,4 en de tweede geeft 0,5 × 0,4 = 0,2.
De derde tabel geeft 0,01 × 0,9 + 0,99 × 0,09 = 0,0981, de kans op een positieve test opgeteld per route.
In de vierde tabel is B4 gelijk aan 0,009 en B5 gelijk aan 0,0981 en de laatste cel, B6, is 0,009 ÷ 0,0981 ≈ 0,0917 (ongeveer 9,2%).
Berekenen met Google Spreadsheets
| Kans op A, P(A) | 0,5 |
| A en B allebei, P(A∩B) | 0,2 |
| Voorwaardelijke kans P(B|A) | =B2/B1 |
| Kans op A, P(A) | 0,5 |
| B gegeven A, P(B|A) | 0,4 |
| A en B allebei, P(A∩B) | =B1*B2 |
| Kans op oorzaak A, P(A) | 0,01 |
| B gegeven A, P(B|A) | 0,9 |
| B gegeven niet A, P(B|A') | 0,09 |
| Kans op B, P(B) | =B1*B2+(1-B1)*B3 |
| Kans op oorzaak A, P(A) | 0,01 |
| B gegeven A, P(B|A) | 0,9 |
| B gegeven niet A, P(B|A') | 0,09 |
| A en B allebei, P(A∩B) | =B1*B2 |
| Kans op B, P(B) | =B4+(1-B1)*B3 |
| Oorzaak is A, gegeven B, P(A|B) | =B4/B5 |
Vervang de getallen gewoon door je eigen kansen.
Berekenen met Python
from fractions import Fraction
# ===== Voorwaardelijke kans P(B|A) = P(A∩B) ÷ P(A) =====
p_a = Fraction(1, 2) # P(A): kans op de gegeven gebeurtenis A
p_a_and_b = Fraction(1, 3) # P(A∩B): kans dat beide gebeuren
p_b_given_a = p_a_and_b / p_a
print(f"Voorwaardelijke kans P(B|A): {p_b_given_a} = {float(p_b_given_a):.4f}")
# ===== Stelling van Bayes (de noemer wordt opgebouwd met de wet van de totale kans) =====
prior = Fraction(1, 100) # P(A): kans op oorzaak A (a-priorikans)
p_b_given_a2 = Fraction(90, 100) # P(B|A): kans op B gegeven A
p_b_given_not_a = Fraction(9, 100) # P(B|A'): kans op B gegeven niet A
p_joint = prior * p_b_given_a2 # P(A∩B)
p_b = p_joint + (1 - prior) * p_b_given_not_a # P(B) (wet van de totale kans)
posterior = p_joint / p_b # P(A|B) (a-posteriorikans)
print(f"Kans op B, P(B): {p_b} = {float(p_b):.4f}")
print(f"Kans dat de oorzaak A is, P(A|B): {posterior} = {float(posterior):.4f}")
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
P(B|A) = P(A∩B) / P(A)
P(B \mid A) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(A)}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>B</mi><mo>∣</mo><mi>A</mi><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>∩</mo><mi>B</mi><mo>)</mo></mrow>
<mrow><mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>)</mo></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
P(B | A) = P(A nn B) / P(A)
pAandB/pA
pBgivenA := pAandB/pA;
p_b_given_a = p_a_and_b/p_a;
P(B|A) = P(A∩B)/P(A)
P(A∩B) = P(A) × P(B|A)
P(A \cap B) = P(A) \times P(B \mid A)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>∩</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>)</mo>
<mo>×</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>B</mi><mo>∣</mo><mi>A</mi><mo>)</mo>
</mrow>
</math>
P(A nn B) = P(A) xx P(B | A)
pA*pBgivenA
pAandB := pA*pBgivenA;
p_a_and_b = p_a*p_b_given_a;
P(A∩B) = P(A) × P(B|A)
P(B) = P(A) × P(B|A) + P(A′) × P(B|A′)
P(B) = P(A)\,P(B \mid A) + P(A')\,P(B \mid A')
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>)</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>B</mi><mo>∣</mo><mi>A</mi><mo>)</mo>
<mo>+</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo>
<msup><mi>A</mi><mo>′</mo></msup>
<mo>)</mo>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>B</mi><mo>∣</mo>
<msup><mi>A</mi><mo>′</mo></msup>
<mo>)</mo>
</mrow>
</math>
P(B) = P(A) xx P(B | A) + P(A') xx P(B | A')
pA*pBgivenA + (1 - pA)*pBgivenNotA
pB := pA*pBgivenA + (1 - pA)*pBgivenNotA;
p_b = p_a*p_b_given_a + (1 - p_a)*p_b_given_not_a;
P(B) = P(A)P(B|A) + P(A′)P(B|A′)
P(A|B) = P(A∩B) / P(B)
P(A \mid B) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(B)} = \dfrac{P(A)\,P(B \mid A)}{P(A)\,P(B \mid A) + P(A')\,P(B \mid A')}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>∣</mo><mi>B</mi><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>P</mi><mo>(</mo><mi>A</mi><mo>∩</mo><mi>B</mi><mo>)</mo></mrow>
<mrow><mi>P</mi><mo>(</mo><mi>B</mi><mo>)</mo></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
P(A | B) = P(A nn B) / P(B)
pA*pBgivenA/(pA*pBgivenA + (1 - pA)*pBgivenNotA)
pAgivenB := pAandB/pB;
p_a_given_b = p_a_and_b/p_b;
P(A|B) = P(A∩B)/P(B)
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
Je bent een assistent voor kansrekening (voorwaardelijke kans en de stelling van Bayes). Voer de volgende berekening uit door daadwerkelijk Python-code te draaien en baseer je antwoord alleen op de getallen uit het resultaat van de uitvoering (antwoord niet uit je hoofd of op basis van een gok). De kans op oorzaak A (de a-priorikans) is 1%. De kans op uitkomst B als A gebeurt, P(B|A), is 90%. De kans op B als A niet gebeurt, P(B|A'), is 9%. Bereken elk van de volgende kansen: 1. De kans dat zowel A als B gebeurt, P(A∩B) 2. De kans op B, P(B) (met de wet van de totale kans, en toon ook de verdeling per route) 3. De kans dat de oorzaak A is, gegeven dat B gebeurde, P(A|B) (stelling van Bayes, toon het zowel als breuk in de eenvoudigste vorm als als decimaal getal) Gebruik in Python de module fractions uit de standaardbibliotheek om exact te rekenen en toon de formules die je hebt gebruikt en de getallen uit het resultaat van de uitvoering in een tabel.
Zo werkt het
-
1Vul je getallen inTyp de getallen waarmee je wilt rekenen in de invoervelden
-
2BerekenKlik op de knop “Berekenen”
-
3Bekijk het resultaatHet resultaat verschijnt meteen. Op dezelfde pagina vind je ook de uitwerking van de berekening en de uitleg van de formule
Kenmerken van DataChef
Geen voorkennis nodig – intuïtieve en eenvoudige bediening
Zonder persoonlijke gegevens op te geven
Bestand wordt automatisch verwijderd zodra je op "Downloaden" klikt
Geen bronvermelding vereist
Geen toestemming vooraf nodig