Repérer un renversement
Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · mathématiques complémentaires (terminale), chapitre 16 — Thème 6 — Inférence bayésienne
Énoncé
Repérer un renversement.
Un article de presse rapporte l'affaire suivante. Deux enfants d'une même famille sont morts subitement en bas âge. Un expert déclare au procès : « la probabilité qu'un tel décès survienne dans une famille de ce milieu est de sur ; celle que cela arrive deux fois est donc de sur , soit environ sur millions. Il est donc pratiquement certain que la mère est coupable. »
- Identifier les deux probabilités conditionnelles que ce raisonnement confond.
- Repérer une seconde faiblesse, indépendante de la première.
- On admet que, dans la population, une famille sur millions subit un double décès naturel, et qu'une famille sur millions commet un double infanticide. Calculer la probabilité de culpabilité sachant le double décès.
- Conclure.
Corrigé
- Le renversement. Le nombre calculé par l'expert est : la probabilité de l'observation si la mère est innocente. Le tribunal doit statuer sur : la probabilité de culpabilité sachant l'observation. Ce sont deux quotients de dénominateurs différents.
- La seconde faiblesse. Le passage de à suppose les deux décès indépendants. Ils ne le sont pas : un facteur génétique ou un facteur d'environnement partagé rend le second décès bien plus probable après le premier. C'est exactement le piège d'indépendance conditionnelle signalé plus haut, ici commis dans le sens le plus défavorable à l'accusée.
- Le calcul correct, en fréquences naturelles. Un double décès a deux explications possibles, et il faut les comparer. Sur millions de familles :
Il y a donc familles ayant perdu deux enfants, dont sont coupables :
- Conclusion. On passe d'une « quasi-certitude » annoncée à une probabilité de l'ordre de — très loin de ce qu'exige une condamnation. Une probabilité minuscule n'accuse personne tant qu'on ne l'a pas comparée à la probabilité, elle aussi minuscule, de l'hypothèse concurrente. C'est le rapport des deux qui compte, jamais l'une des deux prise isolément.
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