Probabilité pile ou face

Bonjour, je voulais savoir :
En combien de lancés de pièce en moyenne faut il pour voir une pièce tombé 7 fois de suite sur un même côté que ça soit pile ou face.
D'après mes recherches je suis arrivé vers 450 lancés sauf qu'il s'agirait de séries de 7 (or je veux savoir 7 de suite qu'on lance la pièce par série ou pas).
Enfin si on arrive quand même à ce nombre moyen de lancés : 450 celà veut dire qu'on obtiendra les 7 de suite à partir de 450 ou qu'on les obtiendra à 225 qui est le milieu entre 0 et 450.
Merci j'espère que vous avez compris.

Réponses

  • Je note $E_P$ l'espérance du nombre de lancers sachant que le premier est un pile, et $E_F$ l'espérance du nombre de lancers sachant que le premier est un face.
    En commençant par un pile, soit on a un pile puis un face, soit $2$ piles puis un face, soit $3$ piles puis un face, ..., soit $7$ piles à la suite.
    Ceci nous donne la relation $E_P = \dfrac{1}{2}(1+E_F) + \dfrac{1}{4}(2+E_F) + ... + \dfrac{1}{64}(6+E_F) + \dfrac{1}{64}\times 7$.
    Idem, on a $E_F = \dfrac{1}{2}(1+E_P) + \dfrac{1}{4}(2+E_P) + ... + \dfrac{1}{64}(6+E_P) + \dfrac{1}{64}\times 7$.

    En résolvant ce système, on obtient $E_P = E_F =127$.

    Le nombre de lancers cherché est alors $\dfrac{E_P+E_F}{2} = 127$, ce qui a l'air confirmé par mes simulations numériques (en espérant que je n'ai pas écrit de boulette).

    [Edit : En fait, ça ne collait pas tant que ça à mes simulations. Je m'étais gouré dans mes valeurs. J'ai corrigé : la réponse est $127$ et non $123.5$.]
  • Si Ep = Ef = 247 alors c'est plutot 247+247 divisé par 2 non ?
    Ce qui donnerait 247.
    Car sur un autre forum de maths on m'a répondu ceci : 0.5 puissance 7 puis on multipliera par 2 vu que ça peut tomber soit sur 7 piles soit sur 7 faces.
    123 ça m'a l'air peu.

    Par exemple pour 3 de suite celà ferait 0.5 * 0.5* 0.5 * 2 = 0.25
    Donc un sur 4 , multiplier par 3 celà fait 12 lancés en moyenne pour 3 de suite. Sa me semble plus cohérent.
  • Je ne comprends pas ton 2ème message. J'avais effectivement fait une erreur : la réponse est $127$ et non $123.5$. Mais ça ne change pas grand chose à l'ordre de grandeur.
  • Es tu sur ?
    Donc si j'ai bien compris il faut en moyenne 127 lancés de pièces pour voir 7 piles ou 7 faces tombés de suite.

    Je dis ça car dans un autre forum de maths on m'a répondu en moyenne en 450 lancés de pièce.
    Le calcul qu'on m'avait présenté était le suivant : 0.5 puissance 7 = 0.00781. On multiplie ce chiffre par 2 (car ça peut tomber 7 fois soit sur pile soit sur face). Celà donne 1.5% soit une chance sur 66. On multiplie 66 par 7 qui est le nombre de séries consécutives à avoir. Ce qui donne aux alentours de 460 lancés.

    Je voulais savoir laquelle est la bonne ?
  • C'est la tienne bien sûr, mais en ajoutant 2012 qui est la fin du monde dans le calendrier maya, et en divisant par 3, parce que sinon ça fait trop.

    Sinon, tu as lu les messages de Guego?
  • Évidemment que je les lis.
    Mais je veux avoir confirmation si possible par quelqu'un d'autre à moins que guego soit le ténor.
    Dans un forum on me dit 460 et ici 127 donc c'est normal que je me pose la question.
    Je suppose que ta réponse était ironique.
    Je veux juste si possible qu'on m'explique une telle différence de réponse.
  • Tu as expliqué toi-même la différence dans ton premier message : le calcul menant au résultat 460 ne tient compte que des séries de 7 pile ou face consécutifs observées dans un "paquet" de 7 lancers, et donc il ne "voit" pas les séries de 7 qui sont à cheval sur deux paquets. Par exemple pour une série qui commence par P,F,P,F,F,F,F,F,F,F,P,P,P,F,... l'autre calcul ne "voit" pas la série de 7 faces qui collence au 4ème lancer, contrairement au calcul de Guégo.
  • D'accord donc la probabilité est de 127 c'est sur.
  • Une probabilité de 127, c'est quand même un peu grand. D'habitude c'est plus petit que 1. Mais bon si tu es sûr...
  • Tu devrais préciser si tu veux 7 "pile" (ou face) exactement ou au moins 7 "pile" (ou face)

    L'article ci-après indique la méthode pour calculer la probabilité d'obtenir au moins Y "pile" consécutifs sur S lancés d'une pièce. ça n'a pas l'air simple.


    http://www.mathpages.com/home/kmath341.htm
  • Oui au moins 7 piles ou 7 faces. Je suis pas un grand mathématicien je comprends pas trop le calcul de ton lien.
  • Je fais confiance le raisonnement étant un peu compliqué je prefere avoir le max d'infos possible.
  • J'ai pas trop compris ce que tu demandes. Est-ce le nombre k de tirages (jet d'une pièce) de façon à avoir au moins 7 "pile" (ou face) consécutifs avec une probabilité de 1/2 ?


    Pour en revenir à l'article, ce n'est finalement pas si compliqué

    dans cette formule Pr{k,q,n} = Pr{k-1,q,n} + (q^n)(1-q) [1 - Pr{k-n-1,q,n}]

    Pr{k,q,n} désigne la probabilité d'obtenir au moins n succès consécutifs sur k tirages, avec une probabilité q de succès pour chacun des tirages.

    Dans ton cas, q=1/2, n=7

    La proba Pr{k,q,n} d'avoir au moins n succès consécutifs sur k tirages est égale à la somme de:

    - La proba d'avoir au moins n succès consécutifs sur les k-1 tirages
    et cette proba vaut Pr{k-1,q,n}

    - La proba d'avoir exactement n succès sur les n derniers tirages et pas de succès avant.
    le terme q^n correspond aux n succès sur les n derniers tirages
    Il faut un échec juste avant, c'est le terme (1-q)
    et aucun succès avant, c'est le terme 1 - Pr{k-n-1,q,n}
  • Oui, et en faisant toutes les probabilités à la main ( exemple pour 2 piles ou 2 faces de suite tu as 4 solutions soit P-P ou P-F ou F-P ou F-F soit une chance sur 4 donc en 8 lancés de pièces).
    En faisant comme ceci pour 7 piles ou 7 faces j'ai trouvé 128 solutions possibles (qui est donc le résultat de 127.5 que tu as trouvé). Ces 128 solutions ont donc 7 jetés de pièces chacun. Ce qui fait 128 * 7 = 896 lancés total pour avoir en moyenne une série de 7 consécutifs assuré.
  • Si le tirage est (je fais des paquets de 7) :
    PPPFFFF FFFPPPF PPPPPPP
    ....

    Combien de tirages ont été nécessaires pour toi ? Ta définition semble changer d'un message au suivant.
  • 10 car c'est au 10e lancé que y'a une série de 7 consécutifs.
  • OK.

    Je te demandais ça parce que, dans ton avant dernier mail, le raisonnement n'est pas valable avec cette définition : tu dis que tu as une proba de 1/128 (d'ailleurs c'est plutôt 1/64) de réussir sur les 7 premiers lancers, ou les 7 suivants (de 8 à 14), ou ... Tu ne t'intéresses donc pas au séries qui peuvent être à cheval comme dans l'exemple que j'ai donné.

    Bon, mais Guego a déjà répondu non ?
  • Si ça m'intéresse, la preuve je dis que le 10e lancé est celui qui achève les 7 faces consécutives (qui sont pourtant à cheval sur 2 séries).
    Je disais qu'en faisant les proba à la main j'avais pour 7 piles de suite 128 solutions donc oui 64 si on admets aussi 7 faces de suite.
    Mais ces 64 solutions sont fait en 448 car 64 * 7 = 48.

    Exemple : pour avoir 2 piles ou 2 face suite => P -P ; F-F; P-F; F-P



    Soit 2 solutions sur 4. Donc une solution sur 2 ce qui fait 4 lancés de pièces.
    Si ça serait 2 lancés de pièces celà voudrait dire qu'on est assuré d'avoir un P-P ou un F-F.
  • Mais pourquoi écris-tu cela alors (et qu'est-ce que ça veut dire d'ailleurs) " Mais ces 64 solutions sont fait en 448 car 64 * 7 = 48. "
  • J'ai voulu dire 64*7 = 448.
    J'ai mis un exemple juste au dessus pour être clair.
    J'ai trouvé 128 solutions possibles pour 7 lancés de pièces je vais t'en donner 4 parmi les 128 : P-P-P-P-P-P-F; P-P-P-F-F-F-P ; F-P-P-P-P-P-P ; P-F-P-P-P-P-P-P.
    Pour ces solutions tu as 28 lancés de pièces car il y'a 4 solutions de 7 donc 4 * 7 = 28.
    Donc 64 solutions ça fait 448 lancés de pièces.
    Je veux donc savoir pourquoi ça différe de la première réponse qu'on m'a apporté : 128. Qui a l'air aussi tout à fait possible.
  • Certes. Mais pourquoi multiplies-tu par 7 ? Que penses-tu obtenir ainsi ?

    Tu obtiens en faisant cela (64*7) l'espérance du nombre de lancers nécessaires pour obtenir 7 piles ou 7 faces pour la première fois lors d'une série de lancers non à cheval.

    Premier instant où j'obtiens 7 piles ou 7 faces consécutivement : je le note A
    Premier instant où j'obtiens 7 piles ou 7 faces consécutivement et non à cheval : je le note B

    Je reprend mon ancien exemple :

    FFFPPPP PPPFFFF PPPPPPP ...

    Dans l'exemple : A=10 et B=21.

    Tu noteras que 21 c'est 3*7 : on a réussi à la troisième série de 7 lancers.

    Ton 64*7 est l'espérance de B
    Le résultat de Guego (première réponse) est l'espérance de A.
  • D'accord j'avais du mal à accepter le raisonnement.
    Quand on dit en 128 lancés pour les séries non à cheval celà veut dire qu'on l'obtiendra en moyenne en 128 lancers ou en 64 qui est le milieu entre 0 et 128 ?
  • Si on fait confiance à Guego, la moyenne du nombre de lancers nécessaires est 127.
  • Bonjour le sujet est un peu vieux ;-)

    je ne suis pas matheux, mais je pense pouvoir répondre, avec une réponse plus simple et clair pour tout le monde,

    donc l'évènement est 7 noirs consécutifs

    donc si je voulais récupurer une pièce, il suffirait d'employer cette montante

    1-2-4-8-16-32-64, à chaque perte on double la mise précédente

    enuite pour calculer la probabilité de cette série de 7 coups, tu additionne, toute les mises perdu donc

    1+2+4+8+16+32+64= 127 et voila

    si je me suis trompé je m'en excuse, mais je pense que c'est bon et pas compliqué

    bonne journée
  • pardon, c'est 128 j'avais oublié

    en fait il faut multiplier tout simplement la derniere mise par deux. ;)
  • Effectivement, c'est sûrement plus simple pour toi mais d'une part c'est incompréhensible pour les autres et d'autre part j'ai l'impression que tu confonds un peu tout : probabilité et temps d'attente d'un événement. Tout le problème de ce fil est justement de faire le lien entre les deux!
  • Bonjour,
    La loi sur les grands nombres ne prévoit pas le type de prévision qui est demandée ici. On peut très bien faire 1000 pile a la suite, c'est uniquement la probabilité de tirer face qui augmente puisqu'à l'infini les deux doivent être égaux.
  • ???? quatre ans après ?
  • Attendre quatre ans, ce n'est pas grave, mais attendre quatre ans pour dire une telle bêtise ...
  • Oui, je n'avais pas voulu relever, mais c'est carabiné !

    Cordialement.
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