2008년 04월 22일
몬티홀의 딜레마
몬티올의 딜레마를 아는가?
이것은 1960년대의 쇼프로에서 비롯된 것으로,
게임의 내용은 다음과 같다.
스튜디오에 3개의 문이 설치되어 있다.
A,B,C 세개의 문 중 두개의 문 뒤에는 염소가 있고, 하나의 문 뒤에는 자동차가 있다.
참가자는 하나의 문을 고를 수 있다.(열지는 않는다)
당신이 A를 고른다 해두자.
그러면 꽝이 무엇인지도 알고 있고 참가자가 고른 문이 뭔지도 알고 있는 사회자가 한개의 문을 열어준다.(B라 하자.)
물론 사회자가 열어준 문 뒤에는 염소가 있다.
자, 이제 문제다.
2개의 문이 남았는데, 당신은 처음 고른 A를 고수할 것인가? 아니면 선택을 바꿔 C를 고를 것인가? 이런 고민을 하기 시작한다.
어떤 것이 더 당첨될 확률이 높을까?
그냥 생각하면 1/2의 확률로 두 문 모두 똑같다고 결론을 내리게 된다.
하지만 찬찬히 생각해보자.
사회자는 꽝이 어떤 문인지 알고 있다는 점을 잊어서는 안된다.
당신이 A를 골랐을때 B뒤에 자동차가 있다면 사회자는 C문을 열 것이다.
C뒤에 자동차가 있다면 사회자는 B문을 열 것이다.
즉 즉 당신이 답을 고수한다면 당신은 세 문 중 A에 자동차가 있을 때만 당첨되는 것이다.
1/2확률이 아니라 1/3의 확률을 갖게 되는 거다.(처음 문제에 직면했을 때보다 나아진 게 없는 상황인 것이다.)
즉 원래 문을 고수한다면 애초에 문을 바꾸지 못하는 상황과 마찬가지가 되니 사회자가 문을 연 것과 상관없이 당신은 세 문중 하나의 문에만 기대할 수 있다는 것이다.
하지만 당신이 선택을 바꾼다 해 보자.
당신이 처음에 꽝을 골랐다면 당신이 문을 바꿀 경우 당신은 무조건 당첨이 된다.
당신이 자동차가 있는 문을 골랐다면 문을 바꿀 경우 당신은 무조건 꽝이 된다.
알기 쉽게 나타내어 보자.
1.처음에 염소가 있는 문 선택->바꾸면 당첨.
->그대로 가면 꽝.
2.처음에 염소가 있는 다른 문 선택->바꾸면 당첨.
->그대로 가면 꽝.
3.처음에 자동차가 있는 문 선택->바꾸면 꽝.
->그대로 가면 당첨.
당신이 문을 바꾸는 것은 꽝이 될 확률이 2/3에서 1/3으로 됨을 의미한다.
그 말은 곧 당신의 당첨 확률이 2/3이 된다는 말이다.
간단하게 정리하자.
바꾸기 전의 문에 자동차가 있을 확률은 1/3이다.
해설자가 연 문에 자동차가 있을 확률은 0%다.
그러므로 문을 바꾼 후에 거기에 자동차가 있을 확률은 2/3이다.
1/3 + 0 + 2/3 = 1 이니까 말이다.
참 재미있지 않은가?
직관으로만 문제를 풀면 어느 쪽이나 1/2였던 상황이 논리적으로 문제를 파고들면 1/3과 2/3으로 나뉘어진다는 것이.
그런데 참 더 재미있는 것은, 위의 계산은 하나의 문이 개방된 이후에도 전체 모집단을 3개로 본다는 것이다.
문이 하나 열렸기 때문에 이후의 전체 모집단은 2개로 줄어들게 되고, 이 상황에서는 1/2의 확률을 가지게 된다.
우리의 직관이 틀리지 않았다는 증명 또한 되고.
하지만 나는 지금, 몬티홀이 옳다고 생각하고 싶다.
제발 내가 이 상황에서 답을 바꾸게 된다면, 정답을 맞출 수 있는 상황이길.
# by | 2008/04/22 08:38 | 트랙백 | 덧글(1)




