Explorateur du paradoxe des anniversaires

probabilité d'anniversaire partagé selon la taille du groupe

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le paradoxe tient aux paires, pas aux personnes 🖖

Le paradoxe se dissipe dès qu'on arrête de compter les personnes pour compter les paires. Avec 23 personnes, il n'y a que 23 anniversaires à comparer, mais C(23,2) = 253 paires distinctes qui pourraient chacune produire une coïncidence — et il suffit d'une seule. L'intuition humaine se fixe sur « combien de personnes me ressemblent », qui croît linéairement, alors que la grandeur qui compte réellement, le nombre de comparaisons par paires, croît de façon quadratique en n(n−1)/2. C'est pourquoi la courbe de probabilité grimpe si tôt : dès n=23 on dépasse déjà 50%, et à n=57 elle dépasse 99%, car on offre au problème de l'ordre de n² occasions de coïncider.

pourquoi calculer l'inverse 🖖

Plutôt que de suivre chaque manière dont une coïncidence pourrait apparaître, l'outil pose la question inverse, bien plus simple : quelle est la probabilité que tous les anniversaires soient différents ? Ajoutez les personnes une à une — la deuxième doit éviter 1 jour déjà pris (364/365), la troisième 2, et ainsi de suite —, multipliez ces fractions décroissantes et soustrayez le résultat de 100%. L'essentiel : à 23 personnes, la probabilité que 'tous soient différents' passe enfin sous la moitié, et c'est précisément pourquoi 23 est le point de bascule.

les mêmes maths cassent la cryptographie 🖖

La même logique régit discrètement la sécurité numérique. Pour casser une fonction de hachage, un attaquant a rarement besoin d'une cible précise : deux entrées quelconques donnant le même résultat suffisent, ce qui est exactement le problème de 'n'importe quelle paire'. Ainsi, un hachage à N sorties possibles cède à une attaque des anniversaires après environ √N essais, et non N. Voilà pourquoi un hachage de 256 bits n'offre qu'environ 128 bits de résistance aux collisions, obligeant les concepteurs à doubler la longueur.

Exemples de problèmes

  • bureau n=10 - n=10 -> 11.7% de chances - on se sent en sécurité, mais 45 paires sont déjà comparées
  • classe n=23 - n=23 -> 50.7% de chances - le fameux point de bascule : plus probable qu'improbable
  • salle n=30 - n=30 -> 70.6% de chances - environ 2 sur 3 pour une salle de classe typique
  • amphi n=57 - n=57 -> 99.0% de chances - quasi-certitude avec seulement 57 personnes