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Le paradoxe des anniversaires

Dès 23 personnes réunies, la probabilité que deux d’entre elles aient le même jour d’anniversaire dépasse 50 %. Avec 57 personnes, elle dépasse 99 %.

Mis à jour le 3 min de lecture

Dans une classe de 30 élèves, y a-t-il deux élèves nés le même jour de l’année ? La plupart des gens estiment la chance faible, puisqu’il y a 365 jours possibles. En réalité, elle est d’environ 70 %. Ce résultat n’est pas un vrai paradoxe logique, mais un résultat de probabilités qui heurte l’intuition, et il a des conséquences très concrètes en informatique et en cryptographie.

Le calcul

Il est plus simple de calculer la probabilité de l’événement contraire : « toutes les personnes ont des anniversaires différents ».

  • La première personne a un anniversaire quelconque : probabilité 365/365.
  • La deuxième doit avoir un autre jour : 364/365.
  • La troisième, un jour différent des deux premiers : 363/365.
  • … et ainsi de suite jusqu’à la n-ième : (365 − n + 1) / 365.

P(tous différents) = 365/365 × 364/365 × 363/365 × … × (365 − n + 1)/365

P(au moins une coïncidence) = 1 − P(tous différents)

Tableau des probabilités

Nombre de personnesProbabilité d’au moins un anniversaire commun
52,7 %
1011,7 %
1525,3 %
2041,1 %
2350,7 %
3070,6 %
4089,1 %
5097,0 %
5799,0 %
7099,9 %
366100 % (principe des tiroirs)

Avec 366 personnes, la coïncidence est certaine : il y a plus de personnes que de jours possibles. C’est le principe des tiroirs : si l’on range n + 1 objets dans n tiroirs, un tiroir en contient au moins deux.

Pourquoi l’intuition se trompe

L’erreur vient de ce que l’on pense à soi-même : « quelle est la chance que quelqu’un soit né le même jour que moi ? ». Cette probabilité-là est faible : avec 22 autres personnes, elle vaut 1 − (364/365)²² ≈ 5,9 %. Il faudrait 253 personnes pour qu’elle dépasse 50 %.

Mais la question porte sur n’importe quelle paire de personnes. Or le nombre de paires croît très vite : avec 23 personnes, il y a 23 × 22 / 2 = 253 paires possibles, chacune ayant une petite chance (1/365) de coïncider. Le nombre de paires est donné par les combinaisons de 2 parmi n.

Le cas réel

Les naissances ne sont pas réparties uniformément sur l’année : certaines périodes de l’année comptent plus de naissances que d’autres, et les accouchements programmés en réduisent le nombre les week-ends et jours fériés. Or toute inégalité de répartition augmente la probabilité de coïncidence. Le calcul uniforme est donc une borne inférieure : dans la réalité, 23 personnes suffisent largement.

Les applications

  • Cryptographie : l'« attaque des anniversaires » exploite ce phénomène pour trouver deux messages ayant la même empreinte (fonction de hachage). Pour une empreinte de 64 bits, il suffit d’environ 2³² essais, et non 2⁶⁴, pour avoir de bonnes chances de collision. C’est pourquoi les empreintes de sécurité actuelles comptent au moins 256 bits (voir le chiffrement HTTPS).
  • Informatique : estimation des risques de collision dans les tables de hachage et les identifiants aléatoires.
  • Biologie et criminalistique : évaluation des coïncidences fortuites entre profils génétiques dans de grandes bases de données.
  • Coïncidences : de nombreux « hasards incroyables » de la vie courante deviennent probables quand on considère le grand nombre de coïncidences qui auraient pu se produire.

Questions fréquentes

Combien faut-il de personnes pour avoir 50 % de chances d’un anniversaire commun ?

23 personnes. La probabilité est alors d’environ 50,7 %.

Pourquoi est-ce appelé un paradoxe ?

Parce que le résultat contredit l’intuition, et non parce qu’il contient une contradiction logique. On parle de paradoxe « véridique ».

Quelle est la probabilité dans une classe de 30 élèves ?

Environ 70,6 %. Il est donc plus probable qu’improbable que deux élèves soient nés le même jour.

Combien faut-il de personnes pour qu’un anniversaire tombe le même jour que le mien ?

Environ 253 personnes pour atteindre 50 % de chances, car on ne s’intéresse alors qu’aux paires qui vous incluent.

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