E = P (-|não) =0,90
A probabilidade de Pedro ser usuário de heroína dado que
o teste deu resultado positivo é
Este texto está totalmente baseado em
A probabilidade de Pedro ser usuário de heroína dado que
o teste deu resultado positivo é
O problema apresentado aqui foi
proposto aos alunos da Escola de Medicina de Harvard (uma das melhores escolas
de medicina do mundo – possivelmente a melhor). É o chamado The Harvard
Medical School Test. A maioria dos alunos deu resposta errada, pois
disseram: “a probabilidade de a pessoa ter a doença D é 95%”.
Um teste diagnóstico para
determinada doença D só pode resultar em positivo ou negativo,
indicando presença ou ausência da doença.
Estima-se que a probabilidade de
um falso negativo seja 0% e a probabilidade de um falso positivo seja 5%.
A taxa de incidência da doença é
baixa. Um levantamento (survey) mostrou que, na população, ocorre um
caso por mil habitantes.
Se uma pessoa selecionada ao
acaso na população for submetida ao teste e o resultado der positivo, qual é a
probabilidade de essa pessoa ter a doença D?
Resolva o problema aplicando o
teorema de Bayes.
Se a pessoa tem a doença,
o resultado do teste é verdadeiro positivo com probabilidade
1,000. O falso negativo ocorre com probabilidade 0,000.
P(+│D) = 1,000
P(-│D) = 0,000
Se a pessoa não tem a
doença, o resultado do teste pode ser falso positivo com
probabilidade 0,050 ou verdadeiro negativo com probabilidade
0,950.
P(+│D’) = 0,050
P(-│D’) = 0,950
A taxa de incidência da doença é
um caso por mil habitantes.
P(D) = 0,001
P(D’) = 0,999
A resposta é 0,0196 ou 1,96%.
Sensibilidade do teste é
a probabilidade de o teste dar resultado positivo em
pessoas que têm a doença (no caso é 1,000).
Especificidade é a probabilidade de o
teste dar resultado negativo em pessoas que não têm a
doença (no caso é 0,950). O teste é, portanto, sensível e específico.
Entretanto, alta sensibilidade e
alta especificidade são condições necessárias, mas não suficientes para avaliar
a correção do resultado do teste. Na avaliação do resultado do teste, é
preciso considerar probabilidades a priori de a pessoa ter a doença.
Veja, em postagens
anteriores, em que se avaliou a probabilidade de ser certo um resultado
positivo em quatro situações, com diferentes probabilidades a priori (estimativas diferentes da
probabilidade de a pessoa ter a doença).
Leia mais em:
1.Patrick Maher Philosophy 471 Fall 2006
https://www.google.com.br/?gws_rd=ssl#q=
Howson+2+Bayes%27s+Theorem+(pp.+13--26)+-+Patrick+Maher
2. Howson, Colin e Urbach, Peter. Scientific Reasoning: the
Bayesian approach. Open
Court. 2006. P.13-26
Situação 3: A porfiria é uma doença autossômica dominante. É dada a informação adicional de que uma pessoa que fez o teste tem um irmão germano com porfiria. Se o resultado no teste foi positivo, qual é a probabilidade de essa pessoa ter a doença?
A probabilidade de um paciente que tem irmão com a doença ter porfiria se tiver resultado positivo no teste é obtida pelo teorema de Bayes. Observe o diagrama de árvore e calcule a probabilidade pedida.
Antes de apresentar o Teorema de
Bayes, convém relembrar a definição de probabilidade condicional, para destacar
a diferença entre este conceito e o próprio teorema.
❗ Definição
A probabilidade condicional de um evento B dado que ocorreu o evento A é a chance de ocorrer B sob a condição de que A tenha ocorrido. Representa-se por P(B∣A), que se lê: “probabilidade de B dado A”.
É importante observar que:
🔸 A e B são eventos dependentes.
🔸 O evento A ocorre antes do evento B.
🛑 Exemplo
Uma urna contém cinco bolas que se diferenciam apenas pela cor: duas
vermelhas e três azuis. Retiram-se duas bolas sem reposição, uma após a
outra.
Pergunta: Qual a
probabilidade de a segunda bola ser vermelha, sabendo que a primeira
era azul?
Um diagrama de árvore ajuda a visualizar os
possíveis desfechos nessa situação. Todas as probabilidades condicionais são
indicadas, e a resposta à pergunta está destacada em amarelo.
A resposta é dada pela regra da multiplicação de
probabilidades para eventos dependentes:
❗ TEOREMA DE BAYES
⚠️P
1. Seja A: “ter treinamento técnico”. Seja B:
“executar um bom serviço”.
🔸 P(B∣A): probabilidade de executar um bom serviço dado
que tem treinamento técnico.
🔸 P(A∣B): probabilidade de ter treinamento técnico dado
que executou um bom serviço.
2. Seja A: “ter sido bom aluno no colegial”. Seja B:
“ter sido aprovado no vestibular”.
🔸 P(B∣A): probabilidade de aprovação no vestibular dado
que foi bom aluno.
🔸 P(A∣B): probabilidade de ter sido bom aluno dado que
foi aprovado no vestibular.
Esses pares de probabilidades aparecem
frequentemente em problemas reais. Vamos buscar agora uma fórmula para
calcular P(A∣B).
Igualando as expressões:
Vamos
voltar ao exemplo das bolas da urna, agora com uma pergunta
diferente:
Pergunta: Qual é a probabilidade de a primeira bola retirada ter sido uma bola azul,
sabendo que a segunda era vermelha?
Pelo
diagrama de árvore, vemos que a segunda bola ser vermelha pode ocorrer de duas
maneiras:
· Azul e vermelha (A-Z)
· Vermelha e vermelha (V-V)
O evento de interesse é: primeira azul dado segunda vermelha, isto é:
Teorema de Bayes: Sejam A e B dois eventos dependentes que ocorrem em sequência, A antes de B. A probabilidade de ocorrer A sob a condição de B ter ocorrido é dada por:
Observe o
esquema abaixo: está marcado o evento de interesse, que é a probabilidade de
ocorrer A dado que B tenha ocorrido. Mas B pode ocorrer de duas maneiras: depois de A
e depois de A -traço.
🔔 Interpretação
O Teorema de Bayes inverte a ordem da
informação:
· A probabilidade
condicional trata de P
· O Teorema de
Bayes trata de P
Em
uma cidade, o teste do bafômetro é obrigatório.
· 25% dos motoristas bebem antes de
dirigir.
· Dos que bebem, 99% testam positivo.
· Dos que não
bebem, 17% também testam positivo.
Pergunta: Se um motorista testou positivo,
qual a chance de ele ter realmente ingerido bebida alcoólica?
Use os eventos: B
A probabilidade pedida é:
Dois
cavalos correm: Branco e Negro.
· Em 12 corridas anteriores, Branco
venceu 5 vezes e Negro 7.
· Em 3 das 5 vitórias de Branco, chovia.
· Em 1 das 7 vitórias do Negro, também
chovia.
Está chovendo agora. Qual a probabilidade de Branco
vencer?
O
que queremos é:
Use os dados no diagrama de árvore
para encontrar a probabilidade:
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