Doğum günü paradoksu nedir?
Doğum günü paradoksu, sadece 23 kişilik bir grupta ikisinin aynı doğum gününe sahip olma ihtimalinin yarıdan fazla olması gibi şaşırtıcı bir gerçeği anlatır. İlk bakışta yanlış gibi gelir, çünkü çoğu kişi kendi doğum gününün eşleşmesini düşünür; oysa hesap, herhangi bir eşleşen çifti sayar ve olası çift sayısı grup büyüdükçe hızla artar. Bu tamamen bir olasılık konusudur ve her yerde geçerlidir.
Bu hesaplayıcı nasıl kullanılır?
En küçük grup büyüklüğünü ("Grup büyüklüğü (başlangıç)"), en büyüğünü ("Grup büyüklüğü (bitiş)") girin ve isterseniz bir yıldaki gün sayısını değiştirin (varsayılan 365 ya da 29 Şubat'ı dahil etmek için 366). Araç, her grup büyüklüğü için bir satır içeren bir tablo oluşturur ve her satır için iki olasılık verir: hiçbir doğum gününün eşleşmeme ihtimali ve en az bir çiftin eşleşme ihtimali. Ayrıca eşleşme olasılığının %50'ye ulaştığı ilk grup büyüklüğünü de gösterir.
Formül
D, bir yıldaki gün sayısı olsun. \(n\) kişinin tamamının farklı doğum günlerine sahip olma olasılığı, giderek azalan boş günler havuzunun çarpımıdır: $$\bar{p}(n) = \frac{D}{D} \times \frac{D-1}{D} \times \cdots \times \frac{D-n+1}{D}$$ En az bir çiftin eşleşme ihtimali ise basitçe $$p(n) = 1 - \bar{p}(n)$$ şeklindedir. Devasa faktöriyellerden kaçınmak için çarpımı adım adım yaparız; \(n\), \(D\)'yi aştığında ise güvercin yuvası ilkesi gereği eşleşmeme olasılığı zorunlu olarak 0 olur.
Çözümlü örnek
\(D = 365\) ve \(n = 23\) için $$\left(\frac{365}{365}\right)\left(\frac{364}{365}\right)\cdots\left(\frac{343}{365}\right)$$ çarpımı \(\bar{p}(23) \approx 0{,}492703\) verir; dolayısıyla \(p(23) \approx 0{,}507297\), yani yaklaşık %50,73'lük bir ihtimal. \(n = 2\) için bu olasılık yalnızca %0,27, \(n = 50\)'ye gelindiğinde ise yaklaşık %97,04'e yükselir.
Sık sorulan sorular
Neden %50'yi bu kadar erken geçiyor? Çünkü 23 kişi tam 253 farklı çift oluşturur ve bu çiftlerden herhangi biri eşleşebilir.
Artık yılları veya doğum günü yoğunlaşmasını hesaba katıyor mu? Hayır. Tüm doğum günlerini eşit olasılıklı 365 (veya 366) gün olarak varsayar; gerçek hayattaki yoğunlaşmalar eşleşme olasılığını yalnızca artırır.
365 kişiden fazlasında ne olur? Bir eşleşme kesindir, dolayısıyla \(p(n) = 1\) olur.
Yaygın Eşikler: Belirli Bir Olasılık için Kaç Kişi Gerekli?
Klasik doğum günü paradoksu insanları şaşırtır çünkü paylaşılan doğum günü olasılığı sezginin önerdiğinden çok daha hızlı büyür. Aşağıdaki tablo, \(D = 365\) gün varsayıldığında ve doğumların düzgün dağıldığında (artık yıllar ve mevsimsel doğum paternleri göz ardı edilerek), her yaygın eşiğe ilk ulaşan en küçük grup büyüklüğü \(n\) ve bu büyüklükte en az bir paylaşılan doğum günü olasılığı \(P(n)\) gösterir.
| Hedef olasılık | Grup büyüklüğü \(n\) | Bu büyüklükteki gerçek \(P(n)\) |
|---|---|---|
| 10% | 9 | 11,6% |
| 50% | 23 | 50,7% |
| 90% | 41 | 90,3% |
| 95% | 47 | 95,0% |
| 99% | 57 | 99,0% |
| 99,9% | 70 | 99,92% |
En ünlü dönüm noktası sadece 23 kişi olup, bu paylaşılan doğum günü olasılığını muhtemel olmaktan daha ziyade kesinleştirir. Olasılığın orta aralıkta dik şekilde arttığını — 23 kişide %50 şansından sadece 57 kişide neredeyse kesin olan %99'a çıktığını — ve ardından 100'e yaklaştıkça düzleştiğini, çünkü her ek kişi halihazır mevcut olan eşleştirme fırsatlarına kıyasla daha az yeni eşleştirme fırsatı eklediğini unutmayın.