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Il paradosso di Monty All, ovvero il “paradosso delle tre scatole”.

Ci sono tre porte, con un premio dietro solo una di esse. Il concorrente sceglie una porta, ma non la apre. Sa che chi dirige il gioco, Monty All, sa dov’è nascosto il premio, e quando Monty apre un’altra porta per far vedere che non c’è niente dietro, si è servito di questa conoscenza. Dopo di ciò, Monty offre al concorrente di cambiare porta. Il concorrente raddoppierà la sua possibilità di vittoria se accetta quest’offerta. [1]

Propongo una spiegazione del “paradosso” delle tre scatole, (quello in cui: devi indovinare la scatola con premio; il conduttore, che sa dov’è il premio, ti apre una delle scatole che non hai scelto, vuota; tu puoi cambiare scelta o meno).
Diciamo che tu scegli la prima scatola, A. C’è probabilità 1/3 che il premio sia in ognuna delle tre scatole A, B o C. A quel punto i casi possibili sono:
(c1) il premio è in A, e il conduttore apre B;
(c2) il premio è in A, e il conduttore apre C;
(c3) il premio è in B, e il conduttore apre C;
(c4) il premio è in C, e il conduttore apre B.
Supponiamo che il conduttore apra B. Dei quattro casi, quelli possibili rimangono due, il (c1) e il (c4). A questo punto, l’errore che si può commettere è di considerare equiprobabili i due casi, e dire che la probabilità che il premio sia nella scatola che hai scelto (caso (c1)) vale 1/2.
Invece i casi possibili vanno pesati con le loro probabilità. Ammettendo che, se hai scelto la scatola giusta, il conduttore apra l’una o l’altra scatola delle rimanenti con probabilità 1/2 (sceglie a caso), le probabilità sono:
P(c1) = 1/3 * 1/2 = 1/6;
P(c2) = 1/3 * 1/2 = 1/6;
P(c3) = 1/3;
P(c4) = 1/3.
Allora, dopo che il conduttore ha aperto B (e i casi possibili si riducono a c1 e c4), la probabilità che la scelta di A sia giusta (evento (a)) è
P(a) = P(c1) / [ P(c1) + P(c4) ] = (1/6) / [ (1/6) + (1/3) ] = (1/6) / (1/2) = 1/3.
è sempre un 1/3 quindi, indipendentemente dal fatto che ti sia stata mostrata una scatola aperta, come è logico che sia. Naturalmente, la probabilità che il premio sia nell’altra scatola non aperta (C) è 2/3, che si può anche calcolare
P(c) = P(c4) / [ P(c1) + P(c4) ] = (1/3) / [ (1/6) + (1/3) ] = (1/3) / (1/2) = 2/3.
Quindi conviene cambiare scatola.
Tutto si spiegherebbe in pochi passaggi usando la formula di Bayes, però così sembra più convincente. Il punto è: la probabilità non è sempre (numero casi favorevoli) / (numero di casi possibili) , ma bisogna pesare i casi con le loro probabilità!
[1] Clarke M. (2002), I paradossi dalla A alla Z, Cortina, Milano, 2004, p. 142.