Lista de Exercicios de Processos Estocásticos (Probabilidade Avançada) - RESOLVIDAS

terça-feira, 6 de dezembro de 2011






Lista de Exercícios


1. Determinação de Probabilidade
1o) Ao longo dos últimos anos, empresas de cartão de crédito realizaram um esforço intensivo a fim de obter novas contas de alunos de faculdades. Suponha que uma amostra de 200 alunos em sua faculdade tenha indicado as seguintes informações em relação ao fato de os alunos possuírem um cartão de crédito bancário e/ou um cartão de crédito para turismo e lazer:


Cartão de Crédito para Turismo e Lazer
Cartão de Crédito Bancário
Sim
Não
Sim
60
60
Não
15
65

Se um aluno for aleatoriamente selecionado, qual é a probabilidade de que
a) o aluno não possua um cartão de crédito bancário?
b) o aluno possua um cartão de crédito para turismo e lazer?
c) o aluno possua um cartão de crédito bancário e um cartão de crédito para turismo e lazer?
d) o aluno não possua nem um cartão de crédito bancário nem um cartão de crédito para turismo e lazer?
e) o aluno possua um cartão de crédito bancário ou possua um cartão de crédito para turismo e lazer?
f) o aluno não possua um cartão de crédito bancário ou possua um cartão de crédito para turismo e lazer?

2o) Uma loja de material de construção possui 2 caixas de conexões. Na primeira, das 30 conexões 11 são defeituosas. Na segunda caixa, de 12 conexões, 4 apresentam defeitos. Uma conexão é retirada aleatoriamente de cada caixa. Calcule a probabilidade de:
a) Apenas uma ser defeituosa
b) Ambas serem defeituosas
c) Ambas não serem defeituosas

 

3o) Com referência à Tabela a seguir, qual a probabilidade de que uma família aleatoriamente escolhida tenha renda familiar: (a) entre R$ 20.000,00 e 29.999,00; (b) menos do que R$ 13.000,00; (c) um dos dois extremos: menos de R$ 8.000,00 ou pelo menos R$ 30.000,00?

Categoria
Níveis de renda, R$
No de famílias

< 8.000,00
60

8.000,00 ¾ 12.999,00
110

13.000,00 ¾ 19.999,00
150

20.000,00 ¾ 29.999,00
125

³ 30.000,00
55

4o) De 38 estudantes de Sistemas para Internet, 10 estão matriculados em Estatística Aplicada e 8 em Lógica de Programação. Estes dados incluem 3 estudantes que estão matriculados em ambas as disciplinas. Qual a probabilidade de que um estudante aleatoriamente escolhido esteja matriculado em Estatística Aplicada (A) ou em Lógica de Programação (B)?

5o) Os funcionários de uma empresa foram classificados de acordo com seu grau de escolaridade e nível salarial segundo o quadro abaixo:

Grau de escolaridade
1o Grau
2o Grau
3o Grau
Nível salarial



Nível I
120
20
0
Nível II
40
10
2
Nível III
1
5
4
Nível IV
0
1
5

Um funcionário é escolhido ao acaso. Determine a probabilidade de que:
a) Tenha o segundo grau;
b) Tenha somente o segundo grau;
c) Tenha nível salarial II e 2o grau;
d) Tenha 3o grau e nível salarial I;
e) Tenha 1o ou 2o grau sabendo-se que tem nível salarial maior que II.

6o) Uma pesquisa realizada entre 200 clientes de uma agência de automóveis mostrou que 150 preferem carros nacionais, 100 preferem carros populares e 80 preferem carros populares nacionais. Calcule a probabilidade de que o próximo cliente a ser atendido nesta agência:
a) solicite um carro nacional;
b) não solicite um carro popular;
c) solicite um carro popular ou nacional.

7o) Um pesquisador estudou o comportamento de consumo de bebidas lácteas no Brasil. Analisou a classe econômica do consumidor e o principal aspecto determinante da escolha a marca. Os dados obtidos estão tabulados na tabela a seguir:

Classe/Aspecto
Preço
Qualidade
Soma
Alta
42
56
98
Média
37
21
58
Baixa
13
97
110
Total
92
174
266

Qual a probabilidade de um consumidor escolhido o acaso:
a) Priorizar o preço, dado que é da classe alta.
b) Priorizar a qualidade, dado que é da classe media.
c) Ser da classe baixa, dado que atribui maior importância ao fator qualidade.

8o) Depois de um longo período de testes, verificou-se que o procedimento A de recuperação de informação corre um risco de 2% de não oferecer resposta satisfatória. No procedimento B, o risco cai para 1%. O risco de ambos os procedimentos apresentarem resposta insatisfatória é de 0,5%. Qual é a probabilidade de pelo menos um dos procedimentos apresentar respostas insatisfatória?

9o) Para testar se um sistema especialista responde satisfatoriamente a um usuário, foram feitas cinco perguntas, cada uma com quatro alternativas de resposta. Se o sistema escolhe as alternativas aleatoriamente, qual é a probabilidade de ele responder corretamente a todas as cinco perguntas?

10o) Uma rede local de computadores é composta por um servidor e cinco clientes (A, B, C, D e E). Registros anteriores indicam que dos pedidos de determinado tipo de processamento, realizados através de uma consulta, cerca de 10% vêm do cliente A, 15% do B, 15% do C, 40% do D e 20% do E. Se o pedido não for feito de forma adequada, o processamento apresentará erro. Usualmente, ocorrem os seguintes percentuais de pedidos inadequados: 1% do cliente A, 2% do cliente B, 0,5% do cliente C, 2% do cliente D e 8% do cliente E.
a) Qual é a probabilidade de o sistema apresentar erro?
b) Qual é a probabilidade de que o processo tenha sido pedido pelo cliente E, sabendo-se que apresentou erro?

2. Variáveis Aleatórias Discretas
2.1 Distribuição Binomial
11o) Dados históricos mostram que 5% dos itens provindos de um fornecedor apresentam algum tipo de defeito. Considerando um lote com 20 itens, calcular a probabilidade de:
a) haver algum item com defeito;
b) haver exatamente dois itens defeituosos;
c) haver mais de dois itens defeituosos;
d) qual é o número esperado de itens defeituosos no lote?
e) e de itens bons?

12o) Dados históricos mostram que 68% das pessoas que acessam a página p23 da internet também acessam a página p24. Determine a probabilidade de que, nos dez próximos acessos à p23, a maioria também acesse a p24.

13o) Se 4,5% dos chips produzidos por uma determinada empresa apresentam algum tipo de defeito, achar a probabilidade de que, numa amostra de 100 chips, escolhidos ao acaso, tenhamos:
a) nenhum defeituoso;
b) 3 defeituosos;
c) mais do que um sem defeito.

2.2 Distribuição de Poisson

14o) Mensagens chegam a um servidor de acordo com uma distribuição de Poisson, com taxa média de cinco chegadas por minuto.
a) Qual é a probabilidade de que duas chegadas ocorram em um minuto?
b) Qual é a probabilidade de que uma chegada ocorra em 30 segundos?

15o) Em um canal de comunicação digital, a probabilidade de se receber um bit com erro é de 0,0002. Se 10.000 bits forem transmitidos por esse canal, qual é a probabilidade de que mais de quatro bits sejam recebidos com erro?

16o) Suponha que as requisições a um sistema ocorram de forma independente e que a taxa média de ocorrência é de três requisições por minuto, constante no período em estudo. Calcule a probabilidade:
a) ocorrer mais que uma requisição no próximo minuto;
b) ocorrer mais que uma requisição no próximo minuto, sabendo-se que é certa a ocorrência de pelo menos uma (pois, você mesmo fará uma requisição no próximo minuto).

3. Variáveis Aleatórias Contínuas

3.1 Distribuição Normal de Probabilidades

17o) Dada uma distribuição normal com m = 50 e s = 4,5, qual é a probabilidade de que:
a) X > 43?
b) X < 40 ou X > 53?
c) 8,5% dos valores sejam menores do que qual valor de X?

18o) Empresas que comercializam fundos mútuos de ações cobram de seus investidores taxas de administração, para fazer face aos custos de pesquisas e atividades administrativas. Em 1999, a taxa média de despesas, na forma de um percentual do total dos ativos investidos no fundo, correspondia a 0,93%. Admita que a distribuição das taxas de administração seja distribuída na forma de uma variável aleatória normal, com uma média aritmética igual a 0,93% e um desvio-padrão igual a 0,3%.
a) Descubra a probabilidade de que um fundo mútuo de ações possua uma taxa de administração maior que 1,0%.
b) Descubra a probabilidade de que um fundo mútuo de ações possua uma taxa de administração inferior a 0,5%.
c) A taxa de administração para 75% dos fundos mútuos de ações é maior do que qual valor?

19o) Suponha que o tempo de resposta na execução de um algoritmo é uma variável aleatória com distribuição normal de média 23 segundos e desvio padrão de 4 segundos. Calcule:
a) a probabilidade de o tempo de resposta ser menor do que 25 segundos;
b) a probabilidade de o tempo de resposta ficar entre 20 e 30 segundos.



RESPOSTAS
 1)
a) 40%
b) 37,5%
c) 30%
d) 32,5%
e) 67,5%
f) 7,5%

2)
a) 46%
b) 13%
c) 42%
3)
a) 25%
b) 34%
c) 23%
4) 39,47%

6)
a)75%
b)50%
c)85%


7)
a)43%
b)36%
c)56%


8)2,5%


9)0,001%


10)
a)2,875%
b)59%
14)
a)8,42%
b)20,52%


15)13,53%


16)
a)80,1%
b)95,03%


17)
a)93,94%
b)26,46%
c)50,9657%


18)
a)40,9%
b)7,64%
c)0,79%


19)
a)69,15%
b)0,7329



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