20. Probabilidad condicional

La probabilidad condicional mide la posibilidad de que ocurra B cuando ya sabemos que ocurrió A. El evento A reduce el conjunto de resultados que debemos considerar.

20.1 Introducción

La información disponible puede cambiar la forma en que calculamos una probabilidad. No es lo mismo preguntar “¿qué probabilidad hay de que una persona tenga cierta característica?” que preguntar “¿qué probabilidad hay sabiendo que pertenece a un grupo específico?”.

La probabilidad condicional formaliza ese cambio de perspectiva. Al conocer A, dejamos de considerar todos los resultados de Ω y nos concentramos en los resultados compatibles con A.

20.2 Notación

La expresión P(B | A) se lee “probabilidad de B dado A”. La barra vertical significa que A es la condición o información conocida.

P(B | A) = probabilidad de B cuando sabemos que A ocurrió

El orden importa: P(B | A) y P(A | B) generalmente tienen valores diferentes.

20.3 Fórmula de la probabilidad condicional

Si P(A) es mayor que cero, la probabilidad condicional se define como:

P(B | A) = P(A ∩ B) / P(A)

El numerador representa los resultados que cumplen A y B. El denominador representa el nuevo espacio de referencia: los resultados que cumplen A.

20.4 Ejemplo con números del 1 al 12

Sea A = “el número está entre 1 y 6” y B = “el número es mayor que 4”.

Ω = {1, 2, ..., 12}
A = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
B = {5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}
A ∩ B = {5, 6}

P(B | A) = |A ∩ B| / |A| = 2/6 = 1/3

Una vez que sabemos que el resultado está en A, ya no usamos los 12 resultados como denominador: usamos los 6 resultados de A.

20.5 Regla del producto

La fórmula puede reorganizarse para calcular la probabilidad de una intersección:

P(A ∩ B) = P(A) · P(B | A)

Esta es la regla general del producto. Si A y B son independientes, P(B | A) = P(B) y se obtiene P(A ∩ B) = P(A)P(B).

20.6 Probabilidad condicional como nuevo espacio

Podemos imaginar que A funciona como un filtro. Antes del filtro hay todos los resultados de Ω; después del filtro solo permanecen los resultados de A. Dentro de ese nuevo espacio preguntamos qué parte cumple B.

Etapa Conjunto considerado Pregunta
Sin información Ω ¿Cuál es P(B)?
Sabiendo A A ¿Qué parte de A también pertenece a B?
Coincidencia A ∩ B ¿Cuántos resultados cumplen ambas condiciones?

20.7 Simulación: doble filtro condicional

El gráfico muestra todos los resultados de Ω y colorea A. Dentro de A, los resultados que también cumplen B aparecen en verde. Así se visualiza por qué el denominador de P(B | A) es la cantidad de resultados de A.

¿Qué cambia al saber A?

La zona verde representa A ∩ B. La proporción de verde dentro de A es P(B | A), mientras que la proporción de verde dentro de todo Ω es P(A ∩ B).

20.8 Probabilidad condicional en JavaScript

Podemos calcularla filtrando primero los resultados de A y luego contando los que también cumplen B:

function probabilidadCondicional(espacio, esA, esB) {
  const resultadosA = espacio.filter(esA);
  const resultadosAB = resultadosA.filter(esB);

  return resultadosAB.length / resultadosA.length;
}

const numeros = Array.from({length: 12}, (_, i) => i + 1);
const resultado = probabilidadCondicional(
  numeros,
  x => x <= 6,
  x => x > 4
);

console.log(resultado); // 1/3

20.9 Simulación: frecuencia condicionada

Seleccionaremos números al azar y observaremos dos frecuencias: P(B) sin filtro y P(B | A) entre los casos que cumplen A.

Comparar P(B) y P(B | A)

Pulsa “Simular” para comenzar.

20.10 Condicional e independencia

La independencia puede definirse con probabilidad condicional:

A y B independientes ⇔ P(B | A) = P(B)

Si conocer A cambia el valor de B, los eventos son dependientes. Si no lo cambia, el conocimiento de A no aporta información probabilística sobre B.

20.11 Condicional y toma de decisiones

La información condicional aparece cuando actualizamos una decisión con datos adicionales:

  • Probabilidad de una falla dado que apareció una alerta.
  • Probabilidad de una enfermedad dado un resultado de prueba.
  • Probabilidad de fraude dado un patrón de acceso.
  • Probabilidad de compra dado que el usuario visitó una página.

La condición debe interpretarse con cuidado: saber que A ocurrió cambia el conjunto de referencia, no necesariamente demuestra que A cause B.

20.12 Errores frecuentes

  • Confundir P(B | A) con P(A | B).
  • Usar P(B) como denominador después de conocer A.
  • Olvidar que P(A) debe ser positiva para aplicar la fórmula.
  • Interpretar una probabilidad condicional como una relación causal automática.
  • Multiplicar P(A)P(B) sin comprobar independencia.

20.13 Qué debes recordar de este tema

  • P(B | A) es la probabilidad de B sabiendo que A ocurrió.
  • P(B | A) = P(A ∩ B)/P(A), si P(A) > 0.
  • El evento condicionante A funciona como un nuevo espacio de referencia.
  • La regla general del producto es P(A ∩ B) = P(A)P(B | A).
  • La independencia ocurre cuando P(B | A) = P(B).
  • La simulación permite observar la diferencia entre frecuencia global y frecuencia condicionada.

20.14 Conclusión

La probabilidad condicional permite recalcular una posibilidad cuando incorporamos información. Su idea central es sencilla: restringir el espacio de resultados a los casos compatibles con la condición y medir allí la proporción favorable.

En el próximo tema estudiaremos la regla del producto con mayor detalle y la aplicaremos a secuencias de eventos.