Có luật nào quy định nếu bạn thực hiện đủ thử nghiệm, những điều hiếm gặp xảy ra không?


16

Tôi đang cố gắng tạo một video về xúc xắc được nạp, và tại một thời điểm trong video, chúng tôi tung khoảng 200 con xúc xắc, lấy tất cả sáu con, cuộn chúng lại, và lấy tất cả sáu con và lăn lần thứ ba. Chúng tôi đã có một cái chết xuất hiện 6 ba lần liên tiếp, điều này rõ ràng không phải là bất thường bởi vì sẽ có 1/216 cơ hội điều đó xảy ra và chúng tôi có khoảng 200 con xúc xắc. Vậy làm thế nào để tôi giải thích rằng nó không phải là bất thường? Nó không hoàn toàn giống như Luật số lượng lớn. Tôi muốn nói điều gì đó như "Nếu bạn làm đủ các bài kiểm tra, thậm chí những điều không chắc chắn sẽ xảy ra" nhưng đối tác của tôi cho biết mọi người có thể gặp vấn đề với thuật ngữ "ràng buộc".

Có một cách tiêu chuẩn để nêu khái niệm này?



Xác suất p = 1 / n về cơ bản có nghĩa là bạn có 1 thành công trên mỗi n tirals. Đây là những gì nó có nghĩa và đây là cách nó được kiểm tra. Nếu bạn không thấy 1 thành công trên mỗi n thử nghiệm, bạn báo cáo cho chúng tôi một xác suất sai. Bây giờ, bạn nói rằng n là lớn. Nhưng sự khác biệt là gì khi bạn cũng nói rằng bạn có thể thực hiện nhiều thí nghiệm hơn n? Ý tôi là bạn không cần bất kỳ luật nào ngoài định nghĩa về xác suất. Tôi quan tâm hơn để biết tại sao xác suất thành công trong n thử nghiệm không phải là 1?
Val

3
@Val Ý kiến ​​của bạn phải được đọc theo cách đặc biệt để không bị hiểu lầm! Khi xác suất của một sự kiện là , thực sự có khả năng sự kiện đó sẽ không được quan sát trong thử nghiệm độc lập. (Xác suất không quan sát nó là gần cho lớn ). Vì vậy, bạn dường như sai về khẳng định của mình liên quan đến việc kiểm tra xác suất hiếm. Tôi nghĩ bạn đã sai khi kết hợp các xác suất với tần số: chúng chắc chắn khác nhau, cả về khái niệm và thực tế. n 1 / e 0,37 n1/nn1/e0,37n
whuber

Thành công của tôi = sự quan sát của bạn. Tôi không hiểu tại sao bạn bắt đầu diễn giải lại tuyên bố chính xác rõ ràng này và xác định lại mọi thứ. Thứ hai, mặc dù tôi luôn tin rằng xác suất là một cái gì đó theo lý thuyết (được tính toán kết hợp trong lý thuyết xác suất) trong khi tần số là xác nhận thống kê (tức là thử nghiệm), định luật về số lượng lớn nói rằng tần số hội tụ đến xác suất xác suất ở số lượng lớn các thí nghiệm và tôi không thấy lý do để làm nổi bật sự khác biệt, ít nhất là trong trường hợp này.
Val

1
Tôi không hiểu hai bình luận cuối cùng của bạn. Tôi đang diễn giải những từ bạn sử dụng theo những gì tôi tin là những cách tiêu chuẩn. Cụ thể, tôi nhấn mạnh một thực tế là xác suất không giống như tần số quan sát được, đó là những gì câu đầu tiên của bạn xuất hiện để nói. Khi một xác suất là , bằng cách này, sau đó nkhông một "số lượng lớn các thí nghiệm" bằng bất kỳ phương tiện: sẽ có độ lệch lớn giữa các tần số quan sát và xác suất cơ bản. Điều này không liên quan đến bất kỳ xem xét các giá trị trùng lặp. 1/nn
whuber

Câu trả lời:



12

Bạn có thể giải thích rằng ngay cả khi một sự kiện chỉ định một tiên nghiệm , xác suất xảy ra là không thấp. Thật vậy, không quá khó để tính xác suất 3 hoặc nhiều hơn sáu cuộn liên tiếp cho ít nhất một người chết trong số 200 người.

[Ngẫu nhiên, có một phép tính gần đúng mà bạn có thể sử dụng - nếu bạn có thử nghiệm, có xác suất 1 / n của một 'thành công' (đối với n không quá nhỏ), cơ hội có ít nhất một 'thành công' là khoảng 1 - 1 / e . Tổng quát hơn, đối với các thử nghiệm k n , xác suất là khoảng 1 - e - k . Trong trường hợp của bạn, bạn đang xem xét các thử nghiệm m = k n với xác suất 1 / n trong đó n = 216mn1/nn1-1/ekn1-e-km= =kn1/nn= =216 , vì vậy k = 200 / 216 , cho một xác suất khoảng 60% mà bạn sẽ thấy 3 sixes liên tiếp ít nhất một lần trong số 200 bộ 3 cuộn.m= =200k= =200/216

Tôi không biết rằng tính toán cụ thể này có một tên cụ thể, nhưng khu vực chung của các sự kiện hiếm gặp với nhiều thử nghiệm có liên quan đến phân phối Poisson. Thật vậy, bản thân phân phối Poisson đôi khi được gọi là ' luật của các sự kiện hiếm gặp ' và thậm chí đôi khi là ' luật của số lượng nhỏ ' (với 'luật' trong các trường hợp này có nghĩa là 'phân phối xác suất').]

-

Tuy nhiên, nếu bạn không chỉ định sự kiện cụ thể đó trước khi diễn ra và chỉ nói sau đó ' Này, wow, cơ hội của điều đó là gì? ', thì tính toán xác suất của bạn là sai, bởi vì nó bỏ qua tất cả các sự kiện khác mà bạn nói' Này, wow, cơ hội của điều đó là gì? '.

Bạn chỉ chỉ định sự kiện sau khi bạn quan sát nó, trong đó 1/216 không áp dụng, thậm chí chỉ có một lần chết.

Hãy tưởng tượng tôi có một chiếc xe cút kít đầy xúc xắc nhỏ, nhưng có thể phân biệt (có thể chúng có số sê-ri nhỏ) - nói rằng tôi có mười nghìn trong số chúng. Tôi nghiêng chiếc xe cút kít đầy xúc xắc:

die #    result
00001      4
00002      1
00003      5
 .         .
 .         .
 .         .
09999      6
10000      6

... và tôi nói "Này! Wow , cơ hội nào tôi có được '4' khi chết # 1 và '1' khi chết # 2 và ... và '6' khi chết # 999 và '6' vào ngày chết # 10000? "

Xác suất đó là hoặc khoảng3.07×10-7782. Đó là một sự kiện hiếm có đáng kinh ngạc! Một cái gì đó tuyệt vời phải được diễn ra. Hãy để tôi thử lại. Tôi đẩy tất cả chúng trở lại, và đẩy chiếc xe cút kít ra một lần nữa. Một lần nữa tôi nói "này, wow, cơ hội là gì ??" vàmột lần nữahóa ra tôi có một sự kiện hiếm có đến mức đáng kinh ngạc, nó chỉ xảy ra một lần trong đời của vũ trụ hoặc một cái gì đó. Có chuyện gì vậy?16100003.07×107782

Đơn giản, tôi không làm gì ngoài việc cố gắng tính xác suất của một sự kiện được chỉ định sau thực tế như thể nó đã được chỉ định là một tiên nghiệm . Nếu bạn làm điều đó, bạn nhận được câu trả lời điên rồ.


15
Bạn biết đấy, điều tuyệt vời nhất đã xảy ra với tôi tối nay. Tôi đang đến đây, trên đường đến giảng đường, và tôi đi qua bãi đậu xe. Và bạn sẽ không tin những gì đã xảy ra. Tôi thấy một chiếc xe có biển số ARW 357. Bạn có thể tưởng tượng không? Trong số hàng triệu biển số xe trong tiểu bang, cơ hội mà tôi sẽ nhìn thấy cái đặc biệt đó tối nay là gì? Kinh ngạc! - Richard Feynman .
gerrit

Đây không phải là những gì OP đang yêu cầu. Điều này giống như "nguyên tắc chống thảm họa" (có một thuật ngữ chung hơn cho điều đó không?) Trong khi thuật ngữ mà OP đang hỏi giống như "luật của những con số thực sự lớn"?
Lie Ryan

3
@LieRyan Nếu câu hỏi của OP có lỗi lý do ngụ ý, không nên áp dụng phép tính xác suất thông thường, thì sẽ không sai khi chỉ ra điều đó rõ ràng. Thật vậy, ngay cả khi chỉ có một khả năng tốt là vấn đề tồn tại, nó cần được chỉ ra rõ ràng. Vì không có gợi ý rằng sự kiện này thực tế đã được chỉ định trước khi quan sát, nên nó cần được chỉ ra. Các chi tiết cần thiết để truyền tải chính xác lý do tại sao một vấn đề cần nhiều hơn một vài câu. Tôi nói với câu hỏi trực tiếp trong đoạn đầu tiên của mình, nhưng sau đó giải thích tại sao có vấn đề.
Glen_b -Reinstate Monica

1
Chỉ cần làm rõ, đó là một tiên nghiệm.
Cassandra Gelvin

3

Tôi nghĩ rằng câu nói của bạn "Nếu bạn làm đủ các bài kiểm tra, thậm chí những điều không chắc chắn sẽ xảy ra", sẽ được thể hiện tốt hơn là "Nếu bạn làm đủ các bài kiểm tra, thậm chí những điều không chắc chắn sẽ xảy ra". "chắc chắn sẽ xảy ra" là một chút quá rõ ràng cho một vấn đề xác suất và tôi nghĩ rằng sự liên kết không có khả năng trong bối cảnh này làm cho điểm bạn đang cố gắng đưa ra.


Tôi không đồng ý, "ràng buộc để xảy ra" là chính xác. Trừ khi xúc xắc được gian lận để tránh sự kiện không thể xảy ra, thì nó sẽ xảy ra. Nếu điều đó không xảy ra, thì bạn đã không thực hiện đủ các thử nghiệm, hoặc đó không phải là "những điều không thể" mà là "những điều không thể".
Lie Ryan

Về mặt kỹ thuật, một sự kiện chỉ "chắc chắn xảy ra" nếu bạn thử vô số lần; đó là một tiệm cận. Xác suất không có bộ nhớ; theo lý thuyết tôi có thể lật một đồng xu công bằng mỗi giây từ giờ cho đến khi cái chết nóng của vũ trụ và chỉ nhận được đầu. Nhìn chung, đó là một sự kiện rất khó xảy ra, nhưng mỗi lần lật vẫn là cơ hội 50/50, do đó, không có gì chắc chắn rằng tôi sẽ nhận được đuôi. Tương tự như vậy, ngay cả với một số lượng lớn các thử nghiệm, sự kiện khó xảy ra đó vẫn không thể xảy ra đối với bất kỳ thử nghiệm nào được đưa ra - nó có thể không bao giờ xảy ra.
anaximander

1
Tất nhiên, điều đó giả định rằng bạn biết xác suất của các sự kiện của bạn. Trong thế giới thực, sau một số thử nghiệm nhất định, bạn phải chỉ ra rằng các tính toán của bạn mang lại cho bạn 99,999% cơ hội nhìn thấy sự kiện không thể xảy ra ít nhất một lần cho đến bây giờ, và bạn vẫn chưa thấy nó, vì vậy có lẽ ít khả năng hơn hơn bạn nghĩ (hoặc thậm chí có thể không thể).
anaximander

0q<1nnqεn>đăng nhập(1-q)/đăng nhập(1-ε)

1

Tôi nghĩ những gì bạn cần là một luật không một. Nổi tiếng nhất trong số này là Luật Zero-One Kolmogorov , quy định rằng bất kỳ sự kiện nào trong không gian sự kiện mà chúng ta quan tâm cuối cùng sẽ xảy ra với xác suất 1 hoặc không bao giờ xảy ra với xác suất 1. Có nghĩa là, không có màu xám khu vực của các sự kiện có thể xảy ra.


1
Tôi tin rằng luật của Kolmogorov chỉ áp dụng cho các sự kiện đuôi, không áp dụng cho "bất kỳ sự kiện nào ... chúng tôi quan tâm." Bạn có thể áp dụng luật này cho các sự kiện chung để làm sáng tỏ câu hỏi, nhưng một số giải thích về cách làm điều đó sẽ hữu ích ở đây.
whuber

Đây là một nhận xét tốt: Tôi nghĩ định nghĩa chính xác của sự kiện đuôi chính xác là những gì chúng tôi đang tìm kiếm để giải quyết vấn đề này. Tôi sẽ làm một số nghiên cứu về nó.
owensmartin
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.