25 votos

¿Por qué algunas ideas matemáticas parecer contra-intuitivo?

Supongamos que jugar el siguiente: Hay una cierta buy-in, y en cada vuelta una moneda. Si en cualquier momento usted mueve de un tirón de la cola, usted perderá el juego y salir con sus ganancias. Si usted lanza una cabeza en la primera vuelta, usted puede ganar $\$1$. Si le da la vuelta a las cabezas en el segundo flip, que $\$2$, en la tercera flip $\$4$, y así sucesivamente. Ahora, si un casino fueron anfitriones de este juegos, ¿cuánto debe de hacer su buy-in?

La intuición dice que no es mucho, pero matemáticamente se debe hacer es tan alto como se desee. Por qué? Debido a que la liquidación es infinito. La probabilidad de salir cara en la primera vuelta es de $\frac 12$, lo que da una $\$0.50$ promedio de pago. La probabilidad de que le da la vuelta a las cabezas en la segunda vuelta (que también significa cabeza en la primera vuelta) es de $\frac 12\times\frac 12=\frac 14$, que también paga $\$0.50$ en promedio. Continuar como esto le da a usted un pago de $\sum^{\infty}\$0.50=\$\infty$ cada vez que usted juega el juego! No es una mala cosa, pero me lleva a mi pregunta principal (poco después).

Supongamos que usted mantenga un partido con 30 $de$ personas en él, y desea saber la probabilidad de que dos de ellos tendrá un cumpleaños en el mismo día. Qué esperas que ocurra, o no?

De nuevo, común intuición dice que parece poco probable que cualquiera de las dos personas de treinta tendrá un cumpleaños en el mismo día, pero, de nuevo, matemáticamente, es más probable que no. Exacto, es de $1-\frac{365!}{365^n(365-n)!}\aprox 0.7063$. Así que es el momento de hacer la pregunta?

¿Por qué algunas ideas matemáticas parecer contra-intuitivo? Las matemáticas no se basa en observaciones físicas; es un concepto abstracto, por lo que no debería explicar nuestro mundo mejor, no peor?

El anterior juego (lo cual me dijeron que es San Petersburgo paradoja) es sólo un ejemplo de lo que quiero decir cuando digo "contra-intuitivo". Entre otros, los puedo nombrar la parte superior de mi cabeza son los de Monty Hall problema, la Ley de Benford, y el de Banach-Tarski paradoja. Todos tienen aspectos específicos para que una normal no-matemático podría voltear su cabeza en confusión.

Realmente espero que mi pregunta no es demasiado filosófico para este sitio.

Esta pregunta ha estado en mi cabeza durante tanto tiempo como puedo recordar, así que me decidí a publicar algunos de mis pensamientos. Las leyes matemáticas no sólo se mantenga para nuestro mundo o de nuestro universo. Que tiene de todos los universos. Por ejemplo, tal vez el de Banach-Tarski paradoja hace perfecto sentido en $34$ dimensiones. O tal vez la segunda dimensión se encuentra el concepto de $\pi$ ser irracional difícil de comprender, a pesar de que nos parezca fácil. La cosa más importante a tener en cuenta es que la matemática es siempre a la derecha. No importa lo que pensamos. Somos estúpidos. Pero en el largo plazo, las matemáticas y siempre va a salir en la parte superior.

Es el razonamiento en el párrafo anterior, ¿correcto? Las respuestas son buenas, pero que en realidad no la dirección de contra-intuitivity en general, en lugar de problemas específicos. Varias respuestas a continuación algo de estado a lo largo de las líneas de "algunas ideas parecer contra-intuitivo, porque nos hemos adaptado a ella; es decir, es mejor para la raza humana". Puede alguno de ustedes piensa de una práctica aplicación de contra-intuitivo de las ideas en la evolución de la humanidad? Ciertamente no puedo.

Entonces, ¿qué te parece? Sé que mi pregunta no tiene una respuesta sólida, y sé que puede ser puesto en espera, porque de ella (por favor, aunque no!). Sólo quiero poner mi pregunta por ahí, y espero que se respondió.

Gracias por leer!

29voto

David H Puntos 16423

"¿Por qué algunas ideas matemáticas parecer contra-intuitivo? Las matemáticas no se basa en observaciones físicas;..."

La negrita parte de arriba podría ser parafraseado como preguntando ¿cómo es que las matemáticas pueden hacer las cosas de nuestra intuición no.

La negrita la parte de abajo podría ser parafraseado como pidiendo que no debería de matemáticas de ser capaz de hacer las cosas a nuestra intuición no.

"... es un concepto abstracto, por lo que no debería explicar nuestro mundo sea mejor, no peor?"

$$$$

Contrario a lo que tu intuición te está diciendo, estas dos ideas no están en contradicción.

21voto

DanV Puntos 281

En contra de la intuición de que los resultados vienen de nuestro pensamiento inductivo. Tendemos a pensar que si todos, o incluso la mayoría de los objetos que se han encontrado hasta el momento tienen una cierta propiedad, entonces todos los objetos con características similares tienen esa propiedad.

Si usted mira en el siglo 19, los matemáticos, en primer lugar se pensó que una función continua es diferenciable con en la mayoría de los contables excepciones, pero luego de un diferenciable función continua se define-y ahora sabemos que entre las funciones continuas, la mayoría de las funciones son diferenciable.

A medida que usted avance en las matemáticas que aprenden que los objetos que nos interesan son a menudo los objetos patológicos, si se considera el panorama más amplio. La mayoría de las funciones de $\Bbb R$ a en sí no son continuas, de la continua, la mayoría no son diferenciables en cualquier lugar, de la diferenciable, la mayoría no son continuamente diferenciables, y así sucesivamente. Del mismo modo de los subconjuntos de $\Bbb R$ la mayoría de ellos no son Lebesgue medibles, de la Lebesgue medible, la mayoría de ellos no son Borel medible. Y lo mismo para los números reales, la mayoría de ellos no son racionales, o incluso algebraicas.

Esta es la razón por la que usted se ejecuta en "normal" y "regular" en matemáticas. El modelo de los axiomas básicos de un objeto basado en un poquito de intuición (que puede o no puede ser un bien desarrollada la intuición matemática), pero luego nos enteramos de que hay otros objetos, de modo que los objetos originales añadido un extra de hipótesis y a los que llamamos "normal" o "regular". Y luego desarrollar mejor la intuición matemática, y el ciclo continúa creciendo.

Por último, dado que las matemáticas no se basa en la observación física, no veo por qué debería describir la realidad física "mejor" o "peor". No debería describir la realidad física. Esto puede ser utilizado para modelar la realidad, pero desde las matemáticas requieren de precisión infinita, y nuestros sentidos nos puede dar una muy limitada obligado de entrada, nunca podemos realmente el modelo de la realidad física a través de las matemáticas, ya que no conocemos bien.

18voto

RRL Puntos 11430

En el primer ejemplo, la Paradoja de San Petersburgo, el valor esperado de la recompensa es infinita. Que es una empresa de resultado matemático siguientes a partir de los axiomas de la probabilidad.

Sin embargo, la cantidad de compra (o la decisión de jugar dado un determinado buy-in) depende de otras consideraciones, por ejemplo, sus preferencias de riesgo. Esto requiere un modelo de comportamiento y no es puramente matemática de la inferencia. Las preferencias de riesgo podría ser modelado matemáticamente mediante una función de utilidad y depender de otros resultados matemáticos tales como la probabilidad de ruina, la varianza de la rentabilidad, etc.

Si usted continúa el juego y apuesta todas sus ganancias acumuladas en las siguientes vueltas, la probabilidad de ruina enfoques 1. Que todavía se juegan por la infinita ganancia esperada?

18voto

Taemyr Puntos 414

Hay varias razones por las que las matemáticas parece contra intuitivo.

  • Para varios de los problemas de nuestra intuición modelos del universo mal. Por ejemplo;
    • Tendemos a descuento muy raros eventos como imposible y también se tiende a un valor de alto impacto mayor de lo que deberíamos en comparación con alta frecuencia de impactos.
    • Fallamos a la escala del modelo correctamente. Véase, por ejemplo, este menos mal artículo
    • Tendemos a modelo infinito como un número muy grande.
    • Tendemos a overemphasise efectos que están cerca de nosotros, a expensas de las cosas de lejos. Esto es particularmente notable en los que tendemos a descuento de efectos a largo plazo.
  • El modelo matemático puede ser de algo distinto a lo que nuestra intuición es el modelado. Este es el caso de tu ejemplo.
    • El modelo asume que la entidad copia de la apuesta puede dar dinero infinito. Nuestra intuición se tiende a asumir que la entidad se comporta como una concreta persona jurídica con delimitada en efectivo.
    • El modelo opera sobre el valor en efectivo, nuestra intuición bien podría funcionar en la utilidad esperada.

4voto

Tim Pederick Puntos 141

Respuesta corta: Porque no somos buenos en intuyendo resultados en infinidad de situaciones (mientras que la práctica, finito versiones tienden a hacer más sentido intuitivo), y nosotros podemos ser engañados por la probabilidad. Me alimentan la sospecha de que este último ocurre cuando estamos trabajando sin mucha información o contexto; el tipo de cosa que nuestra psicología evolutiva no nos ha preparado para, supongo.

Dos de sus ejemplos giran en torno a cantidades infinitas: el juego de la lotería (la paradoja de San Petersburgo) y el de Banach-Tarski paradoja. No somos buenos en intuiciones en torno a infinito, lo que hace que una cierta cantidad de sentido. Y si reduce el San Petersburgo de la lotería para finito de posibles ganancias (o finito de tiempo para jugar), que en realidad se convierte en muy en línea con la intuición.

Me gusta pensar de los Monty Hall paradoja como un poco de los apretones de mano con la información. Usted puede intuitivamente conscientes de que su primera conjetura es probablemente equivocado (2/3 de probabilidad), pero creo que, desde escoger cualquier tipo de puerta, habría llevado a la misma conclusión, el "interruptor" de la puerta no es mejor. Pero en realidad, desde su primera conjetura es probablemente equivocado, que significa el derecho de la puerta es , probablemente, no el suyo, y la acogida ha convenientemente eliminado la única otra puerta equivocada! (Para decirlo de otra manera, que le ofrecen la oportunidad de jugar un nuevo juego de adivinanzas con una 50-50 posibilidad de ganar, en lugar de el juego original, que probablemente perdido.)

Como por la ley de Benford, realmente no estoy viendo lo poco intuitivo, pero yo sólo acabo de leer acerca de ello por primera vez, gracias a tu pregunta.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X