Calcul probabiliste

Salut !! J'ai un des difficultés sur cet exercice.
Un marcheur se déplace sur $\Z$: il part de 0 et fait un pas à chaque seconde. A chaque pas , il choisit d'aller vers la droite (pas +1) avec la probabilité $p$ avec $0<p<1$ et p différents de $ \frac {1}{2} $, ou vers la gauche (pas -1) avec probabilité $1-p$. Le but de l'exercice est de savoir si le marcheur va repasser une infinité de fois en 0 (on parlera alors de marche récurrente, ou s'il va ne passer en 0 qu'un nombre fini de fois ( on parlera alors de marche transitoire).
1) proposer un espace probabilisé associé à cette expérience,
2) pour tout $n \in \N$, calculer la probabilité $ P (A_{n}) $ de l'événement
$A_{n}$: "le marcheur est en 0 à l'instant n"
. résolution :
1) j'ai proposé comme
-univers
$ \Omega =({-1,+1})^ {\N}$,
- tribu : $ F=P( \Omega)$
-probabilité: ici je n'ai pas pû trouver la probabilité à utiliser
2) ici je trouve que $P(A_{2k})= (pq)^k \binom{k}{2k}$ et $P(A_{2k+1})=0$.
Besoin d'aide sur l'espace probabilisé, et une correction de mon travail s'il-vous-plaît.

Réponses

  • Pour la 1) ce n'est pas la tribu discrète qu'il faut prendre mais la tribu cylindrique voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Tribu_(mathématiques)#Tribu_cylindrique

    pour la mesure de probabilité c'est la probabilité "produit" (je ne suis pas sûr qu'elle porte ce nom) voir également le lien wiki ci-dessus.

    Pour la 2) c'est ok (à part qu'on note $\binom{2k}{k}$ au lieu de $\binom{k}{2k}$)
  • Bonjour !!
    @Raoul.S j'ai lu le document sur la tribu cylindrique, mais je n'ai pas vraiment compris cette notion de tribu cylindrique et probabilité produit ; donc je n'arrive toujours pas à définir ma tribu et ma probabilité.
    Svp, est-ce que quelqu'un peut appliquer ça directement sur cet exercice ou me donner un exemple pour que je puisse mieux appréhender ces notions ?
    N'y a-t-il pas plus simple pour définir ma tribu et ma probabilité ici ?
    Et aussi, à la suite de mon exercice on me demandé de montrer que $\ \sum\limits_{n \in \N} P(A_{n}) < \infty.$
    Je l'ai fait. Puis on me demande de conclure, là je ne sais pas vraiment quoi conclure.
  • Dans ton cas $\Omega =\{-1,1\}^ {\N}$ et la tribu cylindrique est la tribu engendrée par les parties de la forme $$\{-1,1\} \times \{-1,1\} \times ... \times \{-1,1\} \times \{k\} \times \{-1,1\} \times ...$$

    avec $k\in \{-1,1\}$.

    Dit autrement si on note $B_1^n$ l'ensemble des éléments de $\{-1,1\}^ {\N}$ dont la n-ème coordonnée vaut $1$ (et $B_{-1}^n$ l'ensemble des éléments dont la n-ème coordonnée vaut $-1$) alors la tribu cylindrique est la tribu engendrée par les ensembles $B_1^n$, $B_{-1}^n$ pour $n\in \mathbb{N}$.

    En ce qui concerne la probabilité, si par commodité on note $p(1)$ au lieu de $p$ et $p(-1)$ au lieu de $1-p$ alors le théorème énoncé dans le lien wiki garantit qu'il existe une unique mesure de probabilité sur la tribu cylindrique qui vérifie $$P(\{k_1\}\times \{k_2\} \times ... \{k_n\} \times \{-1,1\}\times \{-1,1\} \times...)=p(k_1)\cdot p(k_2)\, \cdot\, ...\cdot \, p(k_n)$$

    En particulier on a $P(B_1^n)=p$ et $P(B_{-1}^n)=1-p$.
    Kcg a écrit:
    N'y a-t-il pas plus simple pour définir ma tribu et ma probabilité ici ?

    Non c'est le plus simple dans le sens où l'on prend la tribu la moins fine qui permet de modéliser le problème. C'est la tribu la moins fine qui contient les événement "le marcheur se déplace vers la droite/gauche à l'instant $n$" (ces événements sont les $B_1^n$ et $B_{-1}^n$ d'ailleurs).

    Enfin si tu as montré que $\sum\limits_{n \in \N} P(A_{n}) < \infty$ alors par le Théorème de Borel-Cantelli tu en déduis que...
  • J'ai compris. Merci pour tout.
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