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Hey ihr lieben :)


Die Matheaufgabe lautet:

Die Kunden zweier Kinos A und B wechseln wie folgt von Besuch zu Besuch:

70% der Besucher von A kommen beim nächsten mal wieder, die übrigen gehen ins Kino B.

60% der Besucher von B kommen beim nächsten mal wieder, die übrigen gehen ins Kino A.

b) In den Kinos A und B sind gerade gleich viele Besucher. Wie verteilen sich diese Besucher beim nächsten Mal bzw. nach fünfmaligem Wechsel auf beide Kinos?

c) Welche Aspekte der Modellierung des Verhaltes von Kinokunden durch obigen stochastischen Prozess erscheinen Ihnen unrealistisch?


Vielen Dank im voraus

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Aloha :)

$$\left.\begin{array}{l}a_{n+1}&=&0,7a_n+0,4b_n\\b_{n+1}&=&0,3a_n+0,6b_n\end{array}\right\}\quad\Leftrightarrow\quad\binom{a}{b}_{n+1}=\left(\begin{array}{c}0,7 & 0,4\\0,3 & 0,6\end{array}\right)\binom{a}{b}_n$$Wir fangen mit gleich vielen Besuchern an, in jedem Kino sitzen also zunächst \(50\%\) aller Besucher:

$$\binom{a}{b}_{1}=\binom{0,5}{0,5}$$$$\binom{a}{b}_{2}=\left(\begin{array}{c}0,7 & 0,4\\0,3 & 0,6\end{array}\right)\binom{0,5}{0,5}=\binom{0,55}{0,45}$$$$\binom{a}{b}_{3}=\left(\begin{array}{c}0,7 & 0,4\\0,3 & 0,6\end{array}\right)\binom{0,55}{0,45}=\binom{0,565}{0,435}$$$$\binom{a}{b}_{4}=\left(\begin{array}{c}0,7 & 0,4\\0,3 & 0,6\end{array}\right)\binom{0,565}{0,435}=\binom{0,5695}{0,4305}$$$$\binom{a}{b}_{5}=\left(\begin{array}{c}0,7 & 0,4\\0,3 & 0,6\end{array}\right)\binom{0,5695}{0,4305}=\binom{0,57085}{0,42915}$$$$\binom{a}{b}_{6}=\left(\begin{array}{c}0,7 & 0,4\\0,3 & 0,6\end{array}\right)\binom{0,57085}{0,42915}=\binom{0,571255}{0,428745}$$

Was dir unrealistisch erscheint, kann ich nicht sagen... Mich würde z.B. stören, dass Kino A am Anfang nie voll besetzt sein kann, weil ja gerade im ersten Schritt der Sprung von 50% auf 55% erfolgt.

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Die Aufgabe ist einem Buch entnommen, in dessen Stoffentwicklung Matrizen als Mittel zur Beschreibung und Untersuchung stochastischer Prozesse erst nach dieser Aufgabe in einem späteren Kapitel behandelt werden.

Bekannt sind bereits Prozessdiagramme (Teil a) der Aufgabe) inklusive der Pfadregeln in solchen Diagrammen, Wahrscheinlichkeitsverteilungstabellen und rekursive lineare Gleichungssysteme (Zeile 2 und 3 dieser Antwort).

Danke für den Hinweis. Ich habe das mit dem Hellsehen immer mal probiert, aber irgendwie klappt es nie so richtig (z.B. bei Lotto, Wetten, Casino...)

Lass mal abwarten, ob lgz34 mit der Antwort zurecht kommt oder nicht. Eventuell müssen wir das dann nochmal ohne Matrizen erklären.

Der Charme der Zeilen 2 und 3 deiner Antwort besteht darin, dass der Weg von den linearen Gleichungssystemen zu den darstellenden Matrizen skizziert wird. Das finde ich gut.

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b) In den Kinos A und B sind gerade gleich viele Besucher. Wie verteilen sich diese Besucher beim nächsten Mal bzw. nach fünfmaligem Wechsel auf beide Kinos?

v0 = [0.5; 0.5]
v1 = [0.7, 0.4; 0.3, 0.6]·[0.5; 0.5] = [0.55; 0.45]
v2 = [0.7, 0.4; 0.3, 0.6]·[0.55; 0.45] = [0.565; 0.435]
v3 = [0.7, 0.4; 0.3, 0.6]·[0.565; 0.435] = [0.5695; 0.4305]
v4 = [0.7, 0.4; 0.3, 0.6]·[0.5695; 0.4305] = [0.57085; 0.42915]
v5 = [0.7, 0.4; 0.3, 0.6]·[0.57085; 0.42915] = [0.571255; 0.428745]

c) Welche Aspekte der Modellierung des Verhaltes von Kinokunden durch obigen stochastischen Prozess erscheinen Ihnen unrealistisch?

Man geht davon aus das alle Besucher in regelmäßigen Intervallen wechseln z.B. Wöchentlich oder Monatlich. Es ist aber unrealistisch das die Kinobesucher regelmäßig ins Kino gehen.

Weiterhin wird das Wechseln sicherlich nicht regelmäßig rein zufällig bestimmt werden.

Diese Liste lässt sich nach belieben fortführen....

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Kannst du erklären was genau du bei der b gerechnet hast, also das mit 0,7 usw verstehe ich aber das danach?

Man stellt die Übergangsmatrix M und die Anfangsverteilung v0 auf.

Dann gilt

v(n+1) = M * v(n)

also

v1 = M * v0

etc.

Das rechnest du dann einfach bis v5 durch.

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Gefragt 26 Jan 2020 von Gast

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