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Probabilidad y Estadística 2022 Canarias

Probabilidad en accesos a Internet por servidores

A1. Un centro de estudios utiliza tres servidores para conectarse a Internet. El 40% de los accesos a la red se realiza a través del servidor uno, el 35% a través del servidor dos y el resto a través del tres. El 4% de los accesos a la red que utilizan el servidor 1 resultan bloqueados. También se bloquean el 6% de los accesos que se producen a través del servidor 2 y el 9% de los que usan el servidor 3. a) Dibuja el diagrama en árbol para describir esta situación b) ¿Cuál es la probabilidad de que un acceso a internet no resulte bloqueado c) Si un acceso a Internet resulta bloqueado, ¿cuál es la probabilidad de que el bloqueo haya ocurrido en el servidor 2?
Paso 1
Definición de sucesos y diagrama en árbol
**a) Dibuja el diagrama en árbol para describir esta situación** Primero, definimos los sucesos según el servidor utilizado y si el acceso es bloqueado o no: - $S_1$: Acceso por el servidor 1. - $S_2$: Acceso por el servidor 2. - $S_3$: Acceso por el servidor 3. - $B$: El acceso resulta bloqueado. - $\bar{B}$: El acceso no resulta bloqueado (suceso contrario). Datos del enunciado: - $P(S_1) = 0.40$ - $P(S_2) = 0.35$ - $P(S_3) = 1 - (0.40 + 0.35) = 0.25$ Probabilidades condicionadas de bloqueo: - $P(B|S_1) = 0.04 \implies P(\bar{B}|S_1) = 0.96$ - $P(B|S_2) = 0.06 \implies P(\bar{B}|S_2) = 0.94$ - $P(B|S_3) = 0.09 \implies P(\bar{B}|S_3) = 0.91$ Representamos la situación en un diagrama en árbol:
Inicio S1 S2 S3 B B B 0.40 0.35 0.25 0.04 0.96 0.06 0.94 0.09 0.91 P(S1∩B) = 0.40·0.04 = 0.016 P(S1∩B̄) = 0.40·0.96 = 0.384 P(S2∩B) = 0.35·0.06 = 0.021 P(S2∩B̄) = 0.35·0.94 = 0.329 P(S3∩B) = 0.25·0.09 = 0.0225 P(S3∩B̄) = 0.25·0.91 = 0.2275
Paso 2
Cálculo de la probabilidad de no bloqueo
**b) ¿Cuál es la probabilidad de que un acceso a internet no resulte bloqueado** Para calcular la probabilidad de que un acceso no sea bloqueado, $P(\bar{B})$, utilizamos el **Teorema de la Probabilidad Total**. Esto consiste en sumar las probabilidades de no bloqueo a través de cada uno de los tres servidores. $$P(\bar{B}) = P(S_1) \cdot P(\bar{B}|S_1) + P(S_2) \cdot P(\bar{B}|S_2) + P(S_3) \cdot P(\bar{B}|S_3)$$ Sustituimos los valores obtenidos del diagrama: $$P(\bar{B}) = (0.40 \cdot 0.96) + (0.35 \cdot 0.94) + (0.25 \cdot 0.91)$$ $$P(\bar{B}) = 0.384 + 0.329 + 0.2275$$ $$P(\bar{B}) = 0.9405$$ 💡 **Tip:** Recuerda que la suma de las probabilidades de todas las ramas que llegan a un suceso final (como no bloqueo) nos da la probabilidad total de ese suceso. ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(\bar{B}) = 0.9405}$$
Paso 3
Aplicación del Teorema de Bayes
**c) Si un acceso a Internet resulta bloqueado, ¿cuál es la probabilidad de que el bloqueo haya ocurrido en el servidor 2?** Nos piden una probabilidad condicionada a la inversa: sabemos que ha ocurrido el bloqueo ($B$) y queremos saber la probabilidad de que provenga del servidor 2 ($S_2$). Para ello aplicamos el **Teorema de Bayes**. $$P(S_2|B) = \frac{P(S_2 \cap B)}{P(B)}$$ Primero, calculamos $P(B)$, que es la probabilidad complementaria a la hallada en el apartado anterior: $$P(B) = 1 - P(\bar{B}) = 1 - 0.9405 = 0.0595$$ Ahora, calculamos la probabilidad de la intersección (servidor 2 y bloqueado): $$P(S_2 \cap B) = P(S_2) \cdot P(B|S_2) = 0.35 \cdot 0.06 = 0.021$$ Finalmente, calculamos el cociente: $$P(S_2|B) = \frac{0.021}{0.0595} \approx 0.3529$$ 💡 **Tip:** El Teorema de Bayes se usa siempre que nos dan el resultado final (bloqueo) y nos preguntan por la causa (servidor). ✅ **Resultado:** $$\boxed{P(S_2|B) = \frac{0.021}{0.0595} \approx 0.3529}$$
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