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No puedo entender cómo la probabilidad tiene sentido

Tengo un montón de preguntas acerca de la probabilidad. Por favor, perdóname si he cometido errores.

  1. De hecho, me tiró una moneda de 200 veces. El 54% de la vez que aterrizó en la cabeza y el 46% aterrizó en la cola.

    ¿Cuál es la razón por la que hay una buena probabilidad de que la moneda caiga de cara o cruz?

    Es el azar el que causa esto?

    Si es así, entonces exclusivamente en un experimento al azar podría ser el resultado de 50-50?

    Aunque la probabilidad de que sólo los proyectos de la probabilidad de un evento, ¿por qué los resultados en favor de esta proyección?

  2. Si me eliminan todos los factores externos durante un lanzamiento de la moneda, como la resistencia del aire, la moneda es lanzada en una cámara de vacío, la fuerza para voltear la moneda es fijo,etc el experimento todavía ser al azar? O voy a ser capaz de predecir los resultados?

Si los resultados son, de hecho, predecible, el experimento de estar siendo al azar si puedo añadir un solo átomo en la cámara? Si no ¿en qué momento se ser aleatorio de nuevo?

29voto

minnmass Puntos 361

j4nd3r53n la respuesta es excelente, y el punto de partida de la mina.

¿Cuál es la razón por la que hay una buena probabilidad de que la moneda caiga de cara o cruz?

Probabilidad, se puede considerar como una medida de la incertidumbre. Cuando una persona se tira una moneda en el mundo real, hay muchos, muchos de los factores que determinan si el tirón de la moneda resultará en un cara o cruz: la fuerza con la que el flipper volteretas, el punto exacto de la moneda de la fuerza se centra, exactamente el vector de la fuerza, de la diferencia de altura entre el lugar donde se volcó y se detuvo, deformaciones e imperfecciones en la moneda, el viento, etc.... Nos dicen que es 50/50 porque muchos de los factores que están totalmente fuera de la aleta del control y muchos de los que, teóricamente, dentro de su control (por ejemplo., la fuerza que uso) son increíblemente sensibles a pequeñas diferencias. Desde que los seres humanos en el mundo no puede elegir que el resultado que ellos quieren, nosotros no tenemos información sobre qué lado se enfrentarán después de la otra: estamos totalmente incierto, por lo que ninguna opción es mejor que la otra.

Si me eliminan todos los factores externos durante un lanzamiento de la moneda, ... será el experimento todavía ser al azar?

En el extremo otro extremo, es perfectamente posible considerar una máquina que está diseñada para voltear una moneda tan así que siempre cae en el heads-up, siempre que la moneda puede ser colocado en el mecanismo correctamente (por ejemplo,., es posible que tenga que ser en el heads-up para iniciar, con la cara inclinada tan). Que la máquina podría voltear la moneda miles de veces y obtener los jefes de cada momento. La diferencia aquí es que todos los factores que afectan la manera en la moneda vuela por el aire son controlados, la eliminación de la incertidumbre de la moneda de la trayectoria. O, más exactamente, la variación que ahora vive dentro de la máquina: si el mover de un tirón del brazo de un mal funcionamiento o el caso agrietados o la pista de aterrizaje llevaba suficiente que el rebote es ahora "mal". En la eliminación de las fuentes de incertidumbre, hemos aumentado la probabilidad de obtener cara.

Es la aleatoriedad que causa [una oportunidad justa de la moneda caiga cara o cruz]?

Es de la otra manera " ronda: la feria de la probabilidad de que la moneda caiga cara o cruz es lo que resulta en el sorteo aleatorio.

... exclusivamente en un experimento al azar podría ser el resultado de 50-50?

En el mundo real, probablemente no: hay alguna evidencia de que los jefes resultado será aproximadamente el 51% del tiempo (en parte debido a las colas y las cabezas de los lados no están uniformemente ponderado, aunque hay otros factores).

Aquí están las grandes líneas de su investigación:

  1. Si la moneda es lanzada al aire y la atrapó, que tiene alrededor de un 51% de probabilidad de que caigan en el mismo rostro que fue lanzado. (Si empieza como cabezas, hay un 51% de probabilidades de que va a terminar como los jefes).
  2. Si la moneda es de hilado, en lugar de arrojado, puede tener un mucho mayor que la de un 50% de posibilidades de acabar con el lado más pesado hacia abajo. Hilado de monedas puede exhibir "el enorme sesgo" (algunos de hilado monedas se caen las colas de hasta el 80% del tiempo).
  3. Si la moneda es lanzada y permitió que resuenan el suelo, probablemente esto se añade aleatoriedad.
  4. Si la moneda es lanzada y permitió a ruido a la planta, donde los giros, como va a suceder, a veces, el sobre hilado sesgo probablemente entra en juego.
  5. Una moneda de la tierra en su borde alrededor de 1 en 6000 lanza, la creación de un flipistic singularidad.
  6. La misma inicial que tira la moneda condiciones de producir la misma moneda voltear el resultado. Es decir, hay una cierta cantidad de determinismo el tirón de la moneda.
  7. Una más robusta lanzamiento de la moneda (más revoluciones) disminuye el sesgo.

-- fuente

Si los resultados son, de hecho, predecible, el experimento de estar siendo al azar si puedo añadir un solo átomo en la cámara? Si no ¿en qué momento se ser aleatorio de nuevo?

Básicamente, el resultado será el azar como las incógnitas de la onu o de previsible-s permiten a los/fuerza a ser. Con la moneda de aleta de la máquina, un solo átomo es casi seguro que no va a afectar la trayectoria de la moneda, pero la expansión térmica de la moneda o el mover de un tirón del brazo de fuerza; un oportuno a la oleada de energía o falla en el mover de un tirón del brazo es seguro para añadir incertidumbre a la otra.

De hecho, me tiró una moneda de 200 veces. El 54% de la vez que aterrizó en la cabeza y el 46% aterrizó en la cola.

Para algunos más teóricos/matemáticas-ey bits, la Wikipedia de la Ley de los Grandes Números de página tiene buena información y consejos. Muy básicamente, dice que "el promedio de los resultados obtenidos a partir de un gran número de ensayos debe estar cerca del valor esperado, y tienden a acercarse a la espera de valor a medida que más pruebas se realizan." Es decir, fueron a mantener darle la vuelta a la moneda, obtendrá más y más cerca que 51/49 relación. 200 ensayos en el ámbito de un gran número de ensayos, pero en el extremo inferior.

Esto no debe confundirse con el semi-graves de la Ley de los Verdaderamente Grandes Números, que establece que "con un gran número suficiente de muestras, cualquier indignante (es decir, raro en una única muestra) cosa que es probable que se observe" - lanza la moneda de 1.000.000.000 de veces y llegar a 100 cabezas en una fila se convierte en bastante probable.

11voto

Eli Rose Puntos 1256

Esta es una gran pregunta!

La aleatoriedad hablamos cuando hablamos de la moneda es que no hay en el mundo. Está en nuestras mentes. Nos dicen que el lanzamiento de la moneda es de 50/50, porque no podemos hacer mejor. Si podemos, no debemos decir que fue 50/50. Esto no es una paradoja, porque la probabilidad es un hecho acerca de cómo percibimos el mundo, no el mundo en sí.

Me pregunto si esta cita de Probabilidad está en la Mente serán de ayuda:

Para hacer que el coinflip experimento repetible, como frequentists se acostumbraba a la demanda, se podría construir un sistema automatizado de coinflipper, y verificar que los resultados fueron de un 50% de caras y 50% cola. Pero tal vez un robot con extra-sensible de los ojos y una buena comprensión de la física, la observación de la autoflipper preparar la flip, podría predecir la moneda de la caída de antemano-no con seguridad, pero con un 90% de exactitud. Entonces ¿cuál sería la probabilidad real de ser?

No hay una "probabilidad real". El robot tiene un estado de información parcial. Usted tiene un estado diferente de información parcial. La moneda en sí no tiene mente, y no asignar una probabilidad a nada; sólo volteretas en el aire, gira un par de veces, rebota en algunas moléculas de aire, y de tierras, ya sea de cara o cruz.

8voto

Noah Lavine Puntos 675

Yo soy de ninguna manera un experto en teoría de la probabilidad, pero tu pregunta es acerca de la comprensión de lo que realmente es, en lugar de algo más técnico.

Creo que están confundiendo a la probabilidad y la estadística (la mayoría de la gente tiene problemas con eso, ya que son muy similares); la forma de pensar acerca de ellos es que las estadísticas de ofertas con el pasado: llevar a cabo un experimento (lanzar una moneda de 200 veces), para luego procesar los resultados. La probabilidad, por otro lado, se aborda el futuro: que son, básicamente, hacer lo mejor posible adivinar lo que va a suceder, basado en lo que usted sabe o asumir.

La hipótesis fundamental es que si usted consigue sus condiciones de partida de la derecha, entonces su probabilidad supongo que será confirmado por las estadísticas; por lo tanto, en el experimento, se supone que tirar un dado de la moneda daría a los jefes del 50% del tiempo, y no después de 200 lanzamientos. El método científico te dirá que su hipótesis era incorrecta en algún lugar, así que hay que mirar para los defectos que explicar el resultado: fue la moneda 'perfecto', fue la presencia de aire, fue la muestra de 200 tira demasiado pequeño, etc? Viendo que la desviación era bastante pequeña, tal vez usted necesita para continuar por más tiempo - 1000 lanzamientos, tal vez?

Para evaluar si su resultado está muy lejos de ser sólo un causada por un pequeño tamaño de la muestra, se necesitan métodos estadísticos - algo que yo sé muy poco acerca de. Quizás alguien mejor equipado que me podría ayudar?

5voto

kerchee Puntos 66

Incluso si la habitación está llena de moléculas de aire, de viento, hay un terremoto sucediendo, y la habitación está en un camión en movimiento en una carretera llena de baches, todavía podría, en principio, predecir los resultados de los coin flips, porque vivimos en un universo determinista. O a lo mejor, si o no vivimos en un universo determinista es un sin resolver y profundo problema filosófico. De hecho, si usted obtiene el derecho a ella, es bastante difícil definir lo que "determinista" realmente significa. Afortunadamente, esto no tiene nada que ver con si o no probabilidad de obras, o lo que "al azar" significa.

¿Sabes qué es un generador de números pseudoaleatorios es? Esto es, básicamente, un determinista de la secuencia de números de $x_1, x_2, ...$ que "mira" al azar. Pero todavía están determinista, a menudo son generados por la elección de algunas inicial $x_0$ (a menudo el tiempo actual en milisegundos) y, a continuación, la aplicación de algunas adecuado de la recurrencia de la relación $x_{n+1}=f(x_n)$. Totalmente determinista.

Y, sin embargo, los teoremas de la teoría de la probabilidad se aplicarán a este conjunto de datos. ¿Por qué es eso? Es porque en las pruebas de los teoremas, nunca usar cualquier hipótesis acerca de dónde proceden los datos. Por ejemplo, el teorema de que el valor esperado de una variable aleatoria uniforme en $[0, 1]$ es $0.5$. Usted encontrará que esto es cierto para su determinista, secuencia pseudo-aleatoria. La razón es porque, expresa claramente, este teorema sobre el valor esperado realmente dice lo siguiente:

Supongamos que tenemos algunas grandes, secuencia finita de números en $[0, 1]$. Supongamos que para cualquier intervalo de $I\subseteq[0, 1]$, la proporción de los números en la secuencia en la $I$ es aproximadamente igual a la longitud de $I$. A continuación, el promedio de la secuencia será de alrededor de $0.5$.

Por lo tanto, el teorema se aplica (aproximadamente) para cualquier conjunto de números que satisface la declaró hipótesis acerca de las proporciones de los elementos en subintervalos de $[0, 1]$. No requiere ningún tipo de restricciones en la filosofía de la naturaleza del origen de su conjunto de datos.

En la moderna teoría de la probabilidad, la formulación del teorema es este:

Deje $P$ ser una medida de probabilidad en $[0, 1]$ tal que $P(I)$ es simplemente la longitud de $I$. Entonces la integral de la identidad de la función en $[0, 1]$ con respecto a la medida $P$ es $0.5$.

La razón de este teorema se aplica a la secuencia, es porque si $(x_n)$ es su secuencia, se puede definir una medida en $[0, 1]$ mediante el establecimiento $\mu(A)$ a ser la proporción de elementos de $(x_n)$ en $A$. Esta medida aproximadamente satisface los supuestos anteriores y, por tanto, el teorema de aproximadamente aplicables.$^1$

Ahora, ¿por qué es que la probabilidad se aplica a un físico morir, entonces? Es porque las leyes de la física son un buen generador de números pseudoaleatorios. Si se va a escribir todas las ecuaciones diferenciales que describen el movimiento de un morir como le tiran, recogerlo de nuevo, tirar de nuevo, etc, incluyendo todas las ecuaciones que describen la sinapsis de disparo en su cuerpo que le causan a tirar el dado de una manera y no de otra, que supuestamente podría encontrar que podría probar, como un teorema matemático, que el sistema dinámico tiene la propiedad de que, dado cualquier punto de partida, la secuencia de resultados que se generan constará de alrededor de un sextos $1$-s, una sexta $2$-s, y así sucesivamente.


  1. Antes de que los matemáticos se establecieron en la prueba de Kolmogorov de la fundación de la moderna teoría de la probabilidad, hubo al menos una competencia teoría que formuló la probabilidad más o menos explícita, en los términos de la anterior: la teoría de la probabilidad como el arte de probar que si un determinado conjunto de datos tiene una clase de propiedad, también debe tener algún otro tipo de propiedad. Esta es la teoría de la "Kollektivs" de Von Mises.

4voto

URL Puntos 743

He aquí una rápida respuesta: La probabilidad de obtener exactamente $100$ jefes y $100$ colas en $200$ coin flips en realidad sale como $$\frac{\binom{200}{100}}{2^{200}}\approx5.63\%.$$ Así, no es muy "random", que es?

Sin embargo, la probabilidad de conseguir dentro de $10$ jefes de $100$ es $$\frac{\sum_{k=90}^{110}\binom{200}{k}}{2^{200}}\approx86.3\%.$$

En palabras, la probabilidad dice que "algo como esto debería suceder", pero no "esto va a suceder".

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