Бесплатные калькуляторы
⌕ Поиск

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 660 работающих калькуляторов

МИКРОБИОЛОГИЯ · ОНЛАЙН

Вероятность не менее k колоний на чашке Петри

Если клетки в суспензии распределены случайно и независимо, число колоний на чашке подчиняется распределению Пуассона со средним λ. Калькулятор вычисляет вероятность увидеть не менее k колоний: она нужна для планирования посевов, оценки шанса обнаружить редкий микроорганизм и понимания естественного разброса между параллельными чашками.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
▦
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Ожидаемое среднее по многим чашкам при данном разведении и объёме посева.
Целое число; 0 даёт вероятность 1.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Верхний хвост распределения Пуассона

P(X ≥ k)0,456187

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Модель Пуассона с заданной интенсивностью λ, без автоматических оценок параметров.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Сколько колоний вырастет на чашке: модель Пуассона для посева

Две параллельные чашки с одной и той же суспензией почти никогда не дают одинаковое число колоний. Это не ошибка техники, а следствие случайности: каждая клетка попадает на чашку независимо от других. При среднем 2,5 колонии вероятность увидеть не менее трёх составляет 0,456, и обнаружить не менее k колоний на чашке Петри можно предсказать заранее.

Калькулятор использует распределение Пуассона и верхний хвост P(X ≥ k). Он помогает спланировать число параллелей, оценить шанс найти редкий организм и отличить обычный разброс от настоящей проблемы в методике.

Почему число колоний подчиняется закону Пуассона

Если взвесь хорошо перемешана, вероятность попадания клетки в любую малую область чашки одинакова и не зависит от других клеток. При большом числе клеток и малой вероятности попадания число колоний становится пуассоновской случайной величиной с единственным параметром λ — средним.

Главная особенность закона: дисперсия равна среднему. Поэтому при среднем 100 колоний типичное отклонение составляет около 10, то есть 10 %, а при среднем 4 колониях — около 2, то есть 50 %. Чем меньше колоний, тем выше относительная неопределённость. Поэтому в лабораторной практике для подсчёта предпочитают чашки с десятками колоний, а точный счётный диапазон задаёт используемая методика.

Параметр λ нельзя измерить на одной чашке с абсолютной точностью, но его оценивают средним по нескольким параллелям. Чем больше суммарное число подсчитанных колоний, тем уже доверительный интервал для среднего.

Расчёт вероятности не менее k колоний

Вероятность не менее k равна единице минус сумма вероятностей получить 0, 1, …, k−1 колоний. Для λ = 2,5 и k = 3 нужно сложить P(0) = 0,0821, P(1) = 0,2052 и P(2) = 0,2565, что в сумме даёт 0,5438. Тогда P(X ≥ 3) = 0,4562.

Для редкого организма при λ = 0,2 вероятность хотя бы одной колонии равна 1 − e^(−0,2) = 0,1813. Это означает, что в одной чашке из пяти-шести колония выросла бы, а остальные оказались бы пустыми. Для надёжного обнаружения придётся увеличить объём посева.

Планирование посевов и параллелей

Если вы хотите быть почти уверены в обнаружении хотя бы одной колонии, среднее число должно быть заметно больше единицы. При λ = 5 вероятность хотя бы одной колонии уже 0,993, а при λ = 0,3 вероятность не менее двух составляет лишь 0,037.

Параллельные чашки уменьшают влияние случайности: по среднему из нескольких чашек оценка λ становится точнее. Число параллелей выбирают по методике, а калькулятор показывает, насколько вероятен тот или иной результат единичной чашки.

Когда модель Пуассона не работает

Скопления клеток, нитевидные организмы и неполное перемешивание приводят к избыточной дисперсии: числа колоний на чашках различаются сильнее, чем предсказывает закон. Тогда одна колония может вырасти из нескольких клеток сразу, и подсчёт занижает концентрацию.

Если разброс между параллелями заметно превышает среднее, ищите причину в подготовке пробы: перемешивании, разведении, объёме посева или условиях инкубации. Полезный диагностический признак — отношение выборочной дисперсии числа колоний к среднему: значения заметно выше единицы говорят о нарушении пуассоновского режима.

Ограничения и ответственное применение

Расчёт описывает идеализированную случайность и не заменяет стандартную методику подсчёта колониеобразующих единиц и контроль качества. Для санитарно-гигиенических и клинических исследований действуют собственные требования к числу чашек и допустимому диапазону.

Результат калькулятора годится для обучения, планирования лабораторной работы и оценки порядка вероятностей. Решения о безопасности продукции принимайте только по утверждённым методам. Если от результата зависит качество продукции, здоровье людей или соблюдение нормативов, подсчёт и интерпретацию поручают аттестованной лаборатории.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

P(X ≥ k) = 1 − Σ e^(−λ) · λ^i / i! (i от 0 до k−1)

Проверенные примеры

Среднее 2,5 колонии

Среднее число колоний на чашке 2,5. Какова вероятность увидеть не менее трёх?

P(X ≥ 3) = 1 − e^(−2,5)·(1 + 2,5 + 3,125) ≈ 0,4562.

Редкий организм

При сильном разведении ожидается 0,2 колонии на чашке. Какова вероятность хотя бы одной колонии?

P(X ≥ 1) = 1 − e^(−0,2) ≈ 0,1813, то есть около 18 %.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Оцените среднее число колоний на чашке по предыдущим посевам или по расчёту из разведения.
  2. Введите λ и порог k.
  3. Нажмите «Вычислить» и получите вероятность не менее k колоний.
  4. Сравните результат с долей чашек, на которых фактически вырос такой результат.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Когда распределение Пуассона подходит для колоний?

Когда клетки равномерно распределены в суспензии, не слипаются и каждая даёт одну колонию. При скоплениях клеток разброс больше пуассоновского.

Чему равна вероятность отсутствия колоний?

P(0) = e^(−λ). При λ = 2,5 это около 8,2 %, поэтому пустая чашка вполне возможна даже при ненулевом среднем.

Что делать с чашками вне счётного диапазона?

Руководствуйтесь методикой лаборатории: слишком малое число колоний даёт большую относительную ошибку, слишком большое затрудняет подсчёт.

Похожие калькуляторы

▦БИОЛОГИЯ

Экспоненциальный рост бактерий

Моделирует рост популяции клеток при постоянной положительной удельной скорости, с возможным внешним притоком. Используйте оценку скорости роста для фазы экспоненциального размножения, не всей кривой роста культуры.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_050212/

Предварительный просмотр