segunda-feira, 29 de julho de 2013

A porta dos desesperados (o problema de Monty Hall)


A porta dos desesperados (o problema de Monty Hall)
(Artigo organizado por Marcos Antônio Colins, professor de Matemática da Rede Estadual de Ensino do Maranhão)

Vamos supor que você esteja participando de um programa de TV, daqueles de prêmios, como o de Gugu Liberato ou Sílvio Santos. No programa existe um desafio do tipo “A Porta dos Desesperados”. Trata-se de um desafio aparentemente simples: existem três portas iguais e atrás de uma delas (apenas uma) existe um prêmio (carro, moto, eletrodoméstico etc.). Atrás das outras portas nada existe ou há um monstro para lhe “encher a paciência”.
Você terá que escolher a porta que tem o prêmio ou nada ganhará. Você faz a escolha e o apresentador, que sabe onde está o prêmio, antes de abrir a porta que você escolheu, abre uma das outras duas, que mostra estar vazia e lhe pergunta se deseja trocar a sua porta pela terceira que ainda está fechada. A questão que se coloca nesse intrigante e enganador problema é se a troca lhe será vantajosa ou se ela é indiferente no que diz respeito à probabilidade de ganhar o prêmio escondido.
Este pequeno problema, que não é tão simples quanto possa parecer, tornou-se famoso na década de 70, nos EUA, como o problema de Monty Hall, em homenagem ao apresentador de um programa de TV (Let’s make a deal?) que fazia aos participantes propostas semelhantes à que descrevemos acima. Você, provavelmente, se deixar apenas que a intuição responda, dirá que tanto faz ficar com a primeira porta escolhida ou mudar para a que ainda está oculta. No entanto, um pouco de conhecimento de cálculo de probabilidades nos mostra que a mudança da porta gera uma probabilidade duas vezes maior de ganhar o prêmio do que a manutenção da porta inicial.
É claro que, se existem três portas, vamos designá-las de A, B e C, e você escolhe uma delas (A, por exemplo), a sua chance de ganhar o prêmio é de 1/3 e, consequentemente, a chance de ter escolhido errado é de 2/3.
Entendido esse ponto, precisamos ter em mente que o apresentador do programa, ao abrir uma porta que está vazia (digamos, B), está lhe dando uma valiosa informação: “se o prêmio estava numa das duas portas que você não escolheu (B ou C), ele agora só pode estar na porta que ele não abriu (ou seja, C).
Isso significa que, se você escolheu a porta errada (e a chance disso ocorrer é de 2/3) irá sempre ganhar ao trocar pela porta ainda não aberta. Como a chance de você ter escolhido a porta certa é de apenas 1/3, confirmamos que a troca da porta tem, matematicamente, o dobro da probabilidade de acerto do que a manutenção da porta inicialmente escolhida.
A resposta intuitiva da maioria das pessoas é de que tanto faz ficar com a porta inicial ou mudar para a outra, com 50% de chance para cada uma, não levando em conta a ação do apresentador do programa, que nunca abriria a porta premiada e que abrirá uma porta não-premiada a partir da porta que nós tivermos aberto inicialmente.
O problema em questão, também conhecido como “paradoxo” de Monty Hall, é usado em diversos cursos e livros de Estatística/Probabilidade, como um exemplo de espaço não equiprovável e tem circulado pela Internet como problema-desafio que tem surpreendido (e derrubado) muita gente, gerando boas e acaloradas discussões.
Apresentamos uma solução bem simples para o problema, mas ele pode também ser resolvido (e generalizado) através do Teorema de Bayes da probabilidade condicional.
_________________________________
Sobre o reverendo Thomaz Bayes: num estudo publicado em 1763, ele descreveu como pensar matematicamente sobre novas informações na tomada de decisões. Uma das principais partes do processo de tomada de decisão é como lidar com as incertezas, como determinar a probabilidade de que as coisas ocorram. Provavelmente, a primeira pessoa que escreveu sobre este tema foi o reverendo Bayes, que se dedicava a nos dizer como podemos mudar as nossas chances a partir de novas informações que as afetam. Então, por exemplo, agora mesmo eu ficaria muito surpreso se passasse diante de mim uma pessoa vestida de “Caveira” ou de “Hércules”. Mas, se de repente eu escutasse música de carnaval, a probabilidade de que eu visse alguém fantasiado dessa forma seria muito maior. É disso de que trata o teorema de Bayes: como atualizar as suas crenças, as suas probabilidades, quando novos dados foram obtidos. É o que se chama probabilidade condicional. De certa forma, é o que ocorreu no problema de Monty Hall, quando o apresentador do programa “escolhe” a porta que deve abrir ao fazer a proposta de troca. É uma informação fundamental ao entendimento do problema.

[Contato: macolins@gmail.com]

Nenhum comentário:

Postar um comentário