Có phải xác suất hàng ngày chỉ là một cách để đối phó với vật lý lượng tử chưa biết (không nói chuyện ở đây)?


20

Có vẻ như trong xác suất hàng ngày (không phải vật lý lượng tử), xác suất thực sự chỉ là sự thay thế cho một ẩn số. Lấy một đồng xu lật chẳng hạn. Chúng tôi nói đó là "ngẫu nhiên", thay đổi đầu 50% và 50% cơ hội đuôi. Tuy nhiên, nếu tôi biết chính xác mật độ, kích thước và hình dạng của đồng tiền; mật độ không khí; với bao nhiêu lực đẩy đồng xu; nơi chính xác lực lượng đó đã được đặt; khoảng cách của đồng xu đến sàn; v.v., liệu tôi có thể dự đoán được không, bằng cách sử dụng vật lý cơ bản, với độ chính xác 100% liệu nó sẽ đậu trên đầu hay đuôi? Nếu vậy, không phải xác suất trong kịch bản này chỉ là cách để tôi xử lý thông tin không đầy đủ sao?

Nó không phải là điều tương tự nếu tôi xáo trộn một cỗ bài (đó là điều khiến tôi suy nghĩ về nó)? Tôi coi thứ tự các thẻ là ngẫu nhiên vì tôi không biết thứ tự đó là gì, nhưng thực tế không có khả năng 1/52 rằng thẻ đầu tiên tôi rút ra là Ace of Spades - nó 100% là ace của spades hoặc 100% không.

Nếu việc lăn một con súc sắc và xáo trộn một cỗ bài không thực sự ngẫu nhiên, thì nó cũng sẽ không theo các trình tạo số ngẫu nhiên được vi tính hóa đó, cũng không phải là ngẫu nhiên, vì nếu tôi biết thuật toán (và có thể là một vài biến số khác) tôi sẽ biết những gì số sẽ là gì?


Cảm ơn trước bất cứ ai dành thời gian để trả lời, đặc biệt là một câu hỏi không hay từ một người không biết toán như tôi. Tôi không muốn truy cập reddit vì nhiều người trong số họ giả vờ hiểu biết nhưng không. Một số nhận xét bổ sung:

Đầu tiên, tôi biết có một câu hỏi tương tự đã được trả lời Random vs Unknown . Vì vậy, xin vui lòng, đừng giới thiệu tôi đến đó. Tôi nghĩ rằng câu hỏi tôi sắp hỏi hẹp hơn nhiều và dựa trên toán học đơn giản hơn nhiều.

Thứ hai, tôi không phải là người giỏi toán, vì vậy hãy bám vào các ví dụ đơn giản và ngôn ngữ phi kỹ thuật (trừ khi thực sự cần thiết, trong trường hợp đó giả vờ như bạn đang giải thích bản thân với một học sinh thông minh vừa phải trong chuyên ngành đại học trong lịch sử nghệ thuật).

Thứ ba, tôi có một sự hiểu biết tốt về xác suất sắp xếp. Điều này chủ yếu là do tôi chơi nhiều bài xì phé, nhưng tôi hiểu tỷ lệ cược trong các trò chơi cờ bạc khác hoạt động như roulette, súc sắc, xổ số, v.v. Một lần nữa, đây là công cụ rất CƠ BẢN vì vậy xin vui lòng không thể tránh được.

Thứ tư, không có vẻ gì là nhẫn tâm, nhưng tôi muốn mọi người thảo luận câu trả lời cho câu hỏi của tôi và không cho tôi biết họ biết tôi nhiều hơn thế nào. Tôi nói điều này bởi vì tôi đã thấy mọi người cố gắng "đánh bại" ai đó trong một cuộc tranh luận bằng cách sử dụng ngôn ngữ siêu kỹ thuật không cần thiết và gây nhầm lẫn cho người khác với từ vựng của họ thay vì tranh luận về câu hỏi thực tế. Ví dụ, thay vì nói "nó sẽ khiến bạn phải uống một ít axit acetylsalicylic" hãy nói rằng "bạn nên uống một ít aspirin".


2
Có một số trường phái khác nhau về cách giải thích xác suất cổ điển (và, tất nhiên, sự tranh chấp) và nhiều tài liệu thú vị về những điều này. en.m.wikipedia.org/wiki/Probability_interpretations là một khởi đầu tốt. Tương tự như vậy đối với xác suất lượng tử.
Tom Copeland

3
Xem một số thảo luận liên quan trong triết lý Hỏi & Đáp: triết lý.stackexchange.com /questions / 29364/21 . Tính ngẫu nhiên "thật" có thể chỉ tồn tại ở cấp lượng tử và đối với mọi thứ ở trên, các sự kiện chỉ là ngẫu nhiên khi có thông tin chúng tôi có (hoặc không có). Từ ngữ của bạn "Có vẻ như trong xác suất hàng ngày (không phải vật lý lượng tử), xác suất thực sự chỉ là sự thay thế cho một ẩn số" có vẻ như là một cách tốt để thể hiện ý tưởng đó.
Marius

8
Hơn 50% văn bản câu hỏi của bạn là những nhận xét meta không giúp hình thành câu hỏi. Họ đã đi trước câu hỏi thực tế, khiến bài đăng hơi khó tiêu hóa. Tôi lấy tự do để di chuyển tất cả chúng xuống, sau câu hỏi thực tế. Thành thật mà nói, tôi nghĩ rằng toàn bộ phần này có thể bị xóa, nhưng điều đó tùy thuộc vào bạn. +1 cho chính câu hỏi.
amip nói phục hồi Monica

1
@Marius +1 cho liên kết và tóm tắt. Tôi chỉ nói thêm rằng bản chất của tính ngẫu nhiên ở cấp lượng tử cũng được tranh luận.
amip nói phục hồi Monica

amip, tôi đánh giá cao bạn di chuyển phần xuống, nhưng tôi sẽ không muốn nó bị xóa. Tôi cảm thấy điểm đầu tiên là cần thiết bởi vì tôi thực sự nghĩ rằng ai đó sẽ liên kết tôi với câu hỏi đó. Thứ hai và thứ ba là cần thiết để mọi người hiểu tôi hầu như không có kiến ​​thức về toán học ngoài các khái niệm cơ bản và điều chỉnh các giải thích cho phù hợp. Thứ tư là ít cần thiết nhất, nhưng tôi nghĩ nó đã ngăn một số câu trả lời sử dụng thuật ngữ tôi không quen thuộc.
N00ber

Câu trả lời:


27

Bạn hoàn toàn đúng, xác suất là thước đo của sự không chắc chắn. Coin flip là một ví dụ hay, như được thảo luận trong một chủ đề khác . Tung đồng xu là một quá trình vật lý, xác định. Trong thực tế, có những người đã học cách lật đồng xu theo cách như vậy để có được kết quả mà họ muốn và là những cỗ máy tạo ra các đồng xu có thể xác định, có thể dự đoán được. Hãy để tôi, một lần nữa, trích dẫn E. Borel (sau Bruno de Finetti, Xác suất: Một tiểu luận phê bình về lý thuyết xác suất và về giá trị của khoa học ):

"Người ta có thể đặt cược, trong đầu hoặc đuôi, sau khi tung đồng xu, đã ở trên không, để chuyển động của nó được xác định. Người ta cũng có thể đặt cược sau khi đồng xu đã hạ cánh, với điều kiện duy nhất là người ta không nhìn thấy gì Về phía nó đã hạ cánh. Xác suất không nằm trong thực tế là sự kiện này không được xác định (theo nghĩa ít nhiều về mặt triết học của thuật ngữ) mà chỉ là chúng ta không thể dự đoán khả năng nào sẽ xảy ra, hoặc để biết khả năng nào đã xảy ra . "

Để làm cho mọi thứ thậm chí phức tạp hơn, có những người Bayes giải thích xác suất là mức độ niềm tin . Trong thực tế, có nhiều cách hiểu khác nhau về xác suất . Khi một cái gì đó là không thể, hoặc rất, rất khó có thể chúng ta gán xác suất bằng không cho nó (kiểm tra ở đây , ở đâyở đây ), khi chắc chắn, xác suất bằng với sự thống nhất. Khi chỉ nói về những sự kiện không thể và không thể xảy ra, xác suất sẽ giảm theo logic. Khi xem xét các sự kiện không chắc chắn, nó có thể được coi là một phần mở rộng của logic .

Nhưng xác suất không phải là sự thay thế cho "ẩn số", nó là thước đo mức độ "có thể" của ẩn số. Nó có thể được diễn giải theo nhiều cách khác nhau, và do đó đo lường những thứ hơi khác nhau, nhưng cuối cùng nó cho phép chúng ta định lượng những điều chưa biết. Xác suất cho phép chúng ta nói nhiều hơn về thực tế, sau đó rằng một cái gì đó là "chưa biết" hoặc "không chắc chắn". Nhưng nó không chỉ là về đo lường, xác suất cho phép chúng ta đưa ra dự đoán, ước tính chính xác các kỳ vọng và rủi ro hoặc áp dụng định lý Bayes để kết hợp các xác suất , chỉ đưa ra một vài ví dụ. Trên thực tế, như thể hiện bởi Daniel KahnemanAmos Tversky, mọi người rất kém trong lý luận về sự không chắc chắn và rủi ro, trong khi sử dụng lý luận chính thức, xác suất bảo vệ chúng ta khỏi những thành kiến ​​của chúng ta.


+1. Rất đẹp, và với rất nhiều liên kết đến (tốt) đọc thêm.
amip nói phục hồi Monica

4
Chắc chắn sẽ cho điểm này +1, ngoại trừ "Để làm cho mọi thứ trở nên tồi tệ hơn, có Bayes .."
Darren

6
@Darren "làm cho mọi thứ tồi tệ hơn" thật trớ trêu, nếu bạn nhìn vào các chủ đề được liên kết, bạn sẽ nhận thấy rằng có một số câu trả lời của tôi thảo luận về phương pháp Bayes. Tôi tự coi mình là một người Bayes.
Tim

9

Có một lịch sử lâu dài và sâu sắc về sự không chắc chắn và định lượng của sự không chắc chắn, với các thuật ngữ như "xác suất chủ quan". Một kết quả chính là Định lý Cox . Ông đặt ra ba tính chất của bất kỳ biện pháp hoặc đại diện nào của sự không chắc chắn:

  • Tính phân chia và so sánh - Tính hợp lý của một đề xuất là một con số thực và phụ thuộc vào thông tin chúng ta có liên quan đến mệnh đề.
  • Tâm lý chung - Tính hợp lý nên thay đổi hợp lý với việc đánh giá tính hợp lý trong mô hình.
  • Tính nhất quán - Nếu tính hợp lý của một đề xuất có thể được suy ra theo nhiều cách, tất cả các kết quả phải bằng nhau.

Một Một


1
Tôi nghĩ rằng tôi hiểu các mệnh đề: (1) cho dù bất kỳ mệnh đề nào, P, có đúng là một số từ 0,0 đến 1,0, (2) bạn nên sử dụng thông thường (nghĩa là logic cơ bản) khi bạn đánh giá khả năng của P trong bất kỳ hệ thống nào và (3) nếu có nhiều cách để có kết quả, tất cả các kết quả phải giống nhau. Tuy nhiên, tôi không thấy cách này trả lời câu hỏi của tôi. Ngoài ra, sự khác biệt giữa tính hợp lý và xác suất là gì?
N00ber

1
Điều này dường như chỉ để mô tả một hệ thống xác suất sẽ hoạt động như thế nào, nhưng tôi đang hỏi về điều xác suất đại diện.
N00ber

Kết quả của Cox là mọi hình thức của sự không chắc chắn, tính hợp lý, xác suất chủ quan, độ tin cậy, v.v., cuối cùng thì rõ ràng là ngôn ngữ của xác suất, và như vậy về cơ bản là thống nhất. Chúng tôi có rất nhiều biến thể trong thuật ngữ của chúng tôi trong ngôn ngữ tự nhiên (bao gồm giữa các ngôn ngữ tự nhiên khác nhau) nhưng khi cuối cùng bạn muốn tính toán một cái gì đó và làm một thí nghiệm, bạn phải sử dụng thuật ngữ xác suất. Kết quả của ông cũng cho thấy, các khái niệm về "logic mờ" (khi chúng khác với xác suất) không thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về sự không chắc chắn.
David G. Cò

Tôi vừa đọc lại phản hồi của bạn, và nó thực sự trả lời câu hỏi của tôi, mặc dù theo cách khó hiểu một cách không cần thiết.
N00ber

3

Câu trả lời ngắn gọn là có. Chương đầu tiên của luận án phd này có một ví dụ với mô phỏng lật một cú ném. Kết quả 'pin-up' hoặc 'pin-down' phụ thuộc vào một số biến số (như tốc độ và kích thước vòng quay) mà chúng ta thường không kiểm soát trong cuộc sống hàng ngày. Vì vậy, trong mô phỏng hệ thống có tính xác định: với các biến đầu vào, kết quả có thể được tính toán. Nhưng khi lật ghim trên bàn của bạn, bạn không biết các giá trị chính xác để bạn chỉ có thể ước tính xác suất hạ cánh của pin 'pin-up' hoặc 'pin-down'.

Như một nhận xét cuối cùng, chúng tôi chỉ lưu ý rằng hầu hết, nếu không phải tất cả các hệ thống trong thế giới thực đều có thể được mô tả (ít nhất là về nguyên tắc) theo hệ thống động lực, và cách giải thích của chúng tôi về 'ngẫu nhiên' là phát sinh từ kiến ​​thức không chắc chắn, không đầy đủ về trạng thái của một hệ thống áp dụng thậm chí xuống mức lượng tử.


1

Nói chuyện vật lý lượng tử tuy nhiên có thể giúp đánh giá một số vấn đề và nghịch lý nhất định. Lấy ví dụ bình luận của vượn cáo :

..., Nhưng những điều này làm tổn thương cảm xúc triết học của tôi: QM là cách tự nhiên để tránh phải đối phó với vô số bit

Nhưng có một nghịch lý ở đây, vì dường như Thiên nhiên vẫn đòi hỏi số lượng bit vô hạn, chỉ để viết ra xác suất chính xác của một sự kiện. Vấn đề tương tự xảy ra đối với xác suất hàng ngày: Dự báo thời tiết có thể dự đoán xác suất mưa cho ngày hôm sau ở một khu vực nhất định trong khoảng thời gian nhất định là 30%. Nhưng làm thế nào chính xác là xác suất này? Có nghĩa là xác suất thực tế là từ 25% đến 35%? Nó thậm chí có ý nghĩa để nói về tính chính xác của một xác suất? Xác suất cho một số nhất định trong Roulette là 1/37, nhưng người ta cũng có thể nói điều gì đó về tính chính xác của xác suất đó không? Ở đây ít nhất người ta có thể kiểm tra giả thuyết về độ chính xác nhất định của xác suất bằng cách thực hiện đủ số lượng thí nghiệm lặp lại.

Ngay cả khi không có nghĩa như vậy, Pascal's Wager đưa ra một kiểu nghịch lý tương tự. Nó mô tả một thử nghiệm không thể lặp lại, và sau đó giả định rằng người ta có thể gán xác suất như 0,000001 hoặc 1e-3000 cho một kết quả nhất định, mà không đặt câu hỏi liệu xác suất chính xác như vậy có hợp lý trong bối cảnh này hay không.

Một bài báo của Ole Peters và Murray Gell-Mann (các nhà vật lý nổi tiếng ) đã kích hoạt những suy nghĩ đó ...


Xác suất mỗi se không thể "chính xác" hay không, tôi đoán bạn có nghĩa là một số loại ước tính của xác suất ..? Bạn có thể nói về độ chính xác của dự báo , hoặc độ chính xác cho mô hình thống nhất về kết quả roulette, v.v., nhưng đây không phải là độ chính xác của xác suất.
Tim

@Tim Tôi có nghĩa là các tình huống cụ thể tôi liệt kê trong đó phổ biến để nêu một số xác suất. Trong QM, người ta có thể tính toán xác suất cho một số kết quả nhất định, dự báo thời tiết nêu một số xác suất mưa, có xác suất trong Roulette và Pascal's Wager giả định rằng có một xác suất mà thần tồn tại ... Tôi nghĩ rằng một số tình huống cho phép xác suất chính xác hơn so với những người khác (chủ yếu dựa trên tần suất và mức độ thử nghiệm trung thành để kiểm tra xác suất có thể được thực hiện và lặp lại).
Thomas Klimpel

Nhưng bạn đang nói về xác suất ước tính .
Tim

@Tim Tôi đang suy nghĩ thêm về việc kiểm tra xác suất (với độ chính xác nhất định), sau đó về việc ước tính xác suất. Thử nghiệm dựa vào các thuộc tính bổ sung như tính độc lập, nhưng hy vọng không phải là các thí nghiệm lặp lại giống hệt nhau (ví dụ, xác suất mưa không bao giờ có thể được kiểm tra). Tôi đến từ một nền tảng logic, và có một cái gì đó tương tự như ngữ nghĩa của trò chơi từ logic vị ngữ trong tâm trí. Nhưng câu trả lời của tôi ở đây thực sự chỉ bao gồm các tình huống được liệt kê, không phải là những gì tôi có trong đầu hoặc nghĩ về bản thân về cách giải quyết những nghịch lý này.
Thomas Klimpel

1
Nhưng những thuộc tính mà bạn đang nói đến là thuộc tính của các mô hình thống kê, không phải là xác suất. Ví dụ: tưởng tượng một đồng tiền công bằng với đầu xác suất = đuôi = 0,5. Xác suất ở đây là 0,5. Không có độ chính xác có thể được đo ở đây. Bạn có thể ném nó một số lần và so sánh các xác suất ước tính được cung cấp cho dữ liệu với giá trị 0,5, nhưng điều này sẽ chỉ cho bạn biết về độ chính xác của phép đo và ước tính của bạn.
Tim
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.