大数定律我大概知道:意思是丢丢个硬币是什么意思无数次正面和反面会接近各占50%的概率。比如6000次正反面各大约

原标题:谁在操纵“大数定律”

天,让我们做一个新尝试:拆解长文中的“单核概念”

我的乐趣在思考,而非写作

我不是为了长文而写长,只是希望搭建一个完整、连贯的思考框架

该框架的“庄重”和牢靠性,我并不太在意

我更希望它像一个跌跌撞撞的模型飞机,能飞一下将思考载至某处,坠毁时还能砸中现实

从写公众号的角度看,长文不合时宜也不经济。

拆成几篇如何我不想牺牲一气呵成的思维节奏。

我不介意引鼡很多书或维基百科只要是很对、很赞、很有趣。

尤其是作者们居然会留下破绽让我hack进去戳一下

我对(自以为)无人踏及之地更感兴趣。

长文的最大代价是牺牲了主题的“聚焦”

一个完整的思考路线需要很多分主题的阐述,而实验精神的我又不愿为修剪完美主枝而犧牲多个维度的可能性。

所以我试着在大长文完成之后玩儿一个拆碎游戏。

本文主题其实就是《人生赢家的扑克牌》中的某个局部

如果长文对你而言一目了然(极可能是错觉哈),本文系列其实不用看了

该主题的标准是我自己觉得好玩儿,有所悟

向大脑深处的探索,至少有私人化的真诚与有趣

你真的看懂《人生赢家的扑克牌》这篇文字了吗?

1、谁在控制丢个硬币是什么意思的正反面

好简单的问題,难道不是随机性吗

随机性(英语:Randomness)这个词是用来表达目的、动机、规则或一些非科学用法的可预测性的缺失。

一个随机的过程是┅个不定因子不断产生的重复过程但它可能遵循某个概率分布。

术语随机经常用于统计学中表示一些定义清晰的、彻底的统计学属性,例如缺失偏差或者相关

随机与任意不同,因为“一个变量是随机的”表示这个变量遵循概率分布而任意在另一方面又暗示了变量没囿遵循可限定概率分布。

所以一个正反面完全对称的丢个硬币是什么意思,是靠“随机性”来实现正反各50%的出现概率。

2、丢个硬币是什么意思到底有没有记忆

一个没有作弊的丢个硬币是什么意思,连续出现20次正面后下一次出现反面的概率会不会变大?

很多人老赌徒會陷入“赌徒谬误”认为该押反面;

而新赌徒会迷信“热手效应”,认为该继续押正面

答案是下一次出现反面的概率仍然是50%。丢个硬幣是什么意思此前的表现与下一次无关

因为:丢个硬币是什么意思是没有记忆的。

关键问题来了根据大数定律,正反出现的概率是一樣大的现在连续出现了20次正面,那么谁负责让反面赶超上来以实现“正确”的概率分布?

难道不应该有一股力量把不均匀的分布拉勻吗?

3、谁的无形之手把曲线拉平

1939年,南非数学家克里奇冒失地跑到欧洲结果被关进集中营。他给自己找到了一个有趣的乐子(你该奣白我为何在加拿大写自虐长文了):

他将一枚丢个硬币是什么意思抛了 1万次记录了正面朝上的数量,统计结果如下图所示

从图中可知:随着丢个硬币是什么意思的数量越来越多,正面朝上的概率明显地向 50%靠近

但是在抛丢个硬币是什么意思比较少的时候,波动性是很夶的

根据计算机模拟的结果是:

  • 抛10枚丢个硬币是什么意思,正面朝上的比例范围为30% ~ 90%;
  • 抛100枚比例范围缩小,变为40% ~ 60%;

重复上面那个焦点问題:

究竟是什么无形之手的力量把图中那些比较大的波动,一点点摁平的

假如丢个硬币是什么意思没有记忆,那么到底是谁的记忆和意志负责让曲线一步步变成直线?

你我都知是大数定律在起作用但是大数定律到底是如何发力的?

4、大数定律是如何发挥作用的

《魔鬼数学》对此作出了解释:

丢个硬币是什么意思没有记忆,因此再次抛出丢个硬币是什么意思时,正面朝上的概率仍然是 50%

总的比例會趋近于 50%,但这并不意味着在出现若干次正面朝上的结果后幸运女神就会青睐反面。

实际的情况是随着抛丢个硬币是什么意思的次数樾来越多,前 10次结果的影响力就会越来越小如果我们再抛1000次,那么这1010次正面朝上的比例仍然接近 50%

大数定律不会对已经发生的情况进行岼衡,而是利用新的数据来削弱它的影响力直至前面的结果从比例上看影响力非常小,可以忽略不计

这就是大数定律发生作用的原理。

简而言之大数定律发挥作用,是靠大数对小数的稀释作用

很多时候数学并不需要解释。

但是用数学解释现实世界时我喜欢用一个鈳感知的物理概念。

你不知道我们的一生有多么依赖稀释:

没有空气的稀释一个臭屁会环绕很久;

年少时困扰你的那些事,要靠时光来稀释

5、温习一下“大数定律”

在数学与统计学中,大数定律又称大数法则、大数律是描述相当多次数重复实验的结果的定律。根据这個定律知道样本数量越多,则其平均就越趋近期望值

大数定律很重要,因为它“保证”了一些随机事件的均值的长期稳定性

人们发現,在重复试验中随着试验次数的增加,事件发生的频率趋于一个稳定值;人们同时也发现在对物理量的测量实践中,测定值的算术岼均也具有稳定性

比如,我们向上抛一枚丢个硬币是什么意思丢个硬币是什么意思落下后哪一面朝上是偶然的,但当我们上抛丢个硬幣是什么意思的次数足够多后达到上万次甚至几十万几百万次以后,我们就会发现丢个硬币是什么意思每一面向上的次数约占总次数嘚二分之一,亦即偶然之中包含着必然

切比雪夫定理的一个特殊情况、辛钦定理和伯努利大数定律都概括了这一现象,都称为大数定律(以上来自维基百科。)

短期看生命充满了偶然;

长期看,生命呈现出必然

二、在早期不均匀的随机分布曲线中,徒劳地探寻秘诀;

三、改变丢个硬币是什么意思的概率分布

前二者,都属于“为了逃避思考愿意做任何事情”的表现一个是体力,一个是脑力

坚持未必是美德,坚持可以挖出土里的宝藏但不会改变土里的宝藏。

动脑常常没效果绝大多数时候只是停留在表面的脑筋急转弯游戏。

更偠命的是有时候“坚持”和“动脑”居然“成功了”随机的运气,被视为努力和智慧的成果

当事人可能因此入坑,学习者则被带进坑

而第三项,极少有人去思考去实践。

大数定律是个性格分裂的家伙

短期看:他喜欢戏弄人,嘲讽命运搞恶作剧,制造不公平捉摸不定,喜怒无形;长期看:他是个理性、冷酷、坚定的混球

所以,你真的懂“大数定律”吗

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丢个硬币是什么意思除了可以买東西也可以用来解决各种争端。据说遇到不可调解的分歧的时候,为了作出决定人们的首选是猜拳,其次是抛丢个硬币是什么意思足球场上开球方的决定,习惯上也是用丢个硬币是什么意思决定的除此之外,丢个硬币是什么意思作为垂手可得的小道具也能玩出各种花样的小游戏。对于这些小游戏你又知道多少呢?

如果丢个硬币是什么意思两面是完全一样的显然掷出正面或者反面的可能性是均等的。我们常说正反面出现的概率都是 0.5。那么这里的 " 概率 " 是什么意思呢?

如果我们不停地投掷丢个硬币是什么意思并记录下每次嘚结果,我们会发现正面出现的数量大约是全部的一半投掷的次数越多," 出现正面 " 所占的比例就越接近 0.5这就是概率的含义:如果在许哆次独立的试验中,某个特定的事件发生的比例会逐渐趋近一个特定的数值那么这个数值就被称为这个特定事件的概率。

我们可能觉得擲丢个硬币是什么意思时正反面出现的概率是一样的,其实不然由于设计的原因,丢个硬币是什么意思正反面的花纹是不一样的从洏也导致了重心与中心的微小偏差。以人民币一元丢个硬币是什么意思来说正面是代表面额的 1 字,反面是菊花重心稍微偏向反面;欧え就更麻烦了,不同的铸币厂会铸出不同的背面花纹重心偏向也因这些花纹而异。由于重心有偏向所以掷丢个硬币是什么意思时,正反面出现的概率也会有些偏差幸好花纹导致的概率偏差非常非常小,在日常生活中往往可以忽略不计

尽管可以忽略不计,但有没有办法修正这个偏差呢换句话说,能不能找到一个方法让有偏差的丢个硬币是什么意思产生无偏差的结果呢?

假设某枚丢个硬币是什么意思掷出正面的概率是 p我们用以下的方法产生抛丢个硬币是什么意思的结果:掷两次丢个硬币是什么意思,如果两次的结果相反的话取後掷出的为结果;否则重新掷两次。更具体地说如果结果是 " 反正 " 的话,那就当作掷出了正面如果是 " 正反 " 的话,那就当作反面如果是 " 囸正 " 或者 " 反反 " 的话,那就重新再来这样的话,在一次尝试中结果为正面和反面的概率都是 p ( 1-p )

掷 100 次丢个硬币是什么意思,正面和反面相差哆少次呢1000 次呢?10000 次呢现实中的丢个硬币是什么意思,掷出正反面的概率略有偏差但差别之小可以看作相同。你可能会觉得掷出正媔和反面的数目有很大概率是相等的。但事实如何

虽然根据概率论中的大数定律,正反面出现次数的比应该很接近 1但这不代表正反面數目刚好抵消的概率很大。打个不太恰当的比方地铁相对来说是很准时的,但是要它一天提前或者延误的时间刚好抵消的话还是相当困难的。尽管得到正面和反面的概率相同但是要它们恰好相互抵消,这也需要一点运气稍稍用点数学知识可以知道,抛 2n 次丢个硬币是什么意思恰好有 n 次正面 n 次反面的概率大概是。当 n 越来越大这个概率越来越趋近 0。也就是说虽然正反面出现的概率相同,但是它们恰恏相等的概率会随着抛丢个硬币是什么意思的总次数变低最后越来越接近 0。

所以说在表达数学问题时,一定要用精确的语言意思上┅点点微小的变动,也会产生截然不同的结果我们说投掷丢个硬币是什么意思时出现正面的概率是 0.5,说的是在许许多多次投掷后结果Φ正面所占的比例会非常接近 0.5,投掷次数越多比例越接近 0.5。但这并不是说比例会非常凑巧地稳稳停在 0.5实际上,在很多情况下这个比唎会不停地在 0.5 周围浮动,但浮动的幅度会越来越小也会越来越靠近 0.5。某几次投掷之后正面恰好占一半这种情况发生的机会反而很小。

洳果你跟你的小伙伴一起玩游戏要决定谁先谁后的话抛个丢个硬币是什么意思是个很好的解决方案。但是如果小伙伴不止一位的话单靠丢个硬币是什么意思可能就不太容易解决问题了。如果要从四个人里公平地挑出一个掷两次丢个硬币是什么意思,将四种不同的结果(正正、正反、反正、反反)分别指派给每个人掷出哪种结果就选哪个人,这种方法还是挺方便的但如果只有三个人呢?

三个人的时候有一种比较显而易见的解决方法:同样掷两次丢个硬币是什么意思,将正正、正反、反正三种结果指派给三个人如果掷出的结果是指定的结果之一,那么就选出对应的人;否则如果运气不好掷出 " 反反 " 的话就重新开始另一轮丢个硬币是什么意思的投掷。显然这种方法保证了公平性因为在每轮掷丢个硬币是什么意思中,每种结果出现的概率是相同的但会不会运气不好,一连好几轮都掷出 " 反反 "需要偅新开始?

我们可以算一算每一轮掷出 " 反反 " 重新开始的概率恰好是 1/4,而 n 轮都出现如此情况的概率是 1/4 的 n 次方当 n 越来越大的时候,这个概率很快地会变得越来越小直观看来,一轮不能决出结果的概率也不高所以大概不需要拖上很长时间。更严格的计算表明用这种方案從三个人中选出一个,平均只需要投掷 8/3 次丢个硬币是什么意思就能完成算上来大约比两次多一点点,说明这种方法还是很有效的

实际仩,这种方法可以推广到任意人数而且也能证明,平均需要投掷丢个硬币是什么意思的次数一定不会太多随着人数增长,平均投掷次數也会增长但是要缓慢得多。

丢个硬币是什么意思除了能解决分歧还能用来玩玩游戏。其中一种游戏非常有名叫 " 尼姆游戏 "。这个游戲的玩法很简单先将丢个硬币是什么意思分成几堆,然后两个人轮流取丢个硬币是什么意思每次取丢个硬币是什么意思只能从同一堆Φ取出,枚数不限但至少要取一枚,取走最后一枚丢个硬币是什么意思的就是赢家

尼姆游戏很流行的一个版本

比如说,甲乙二人玩这個游戏开局有三堆丢个硬币是什么意思,分别有 3、5、7 枚甲先取走第二堆中的 4 枚,每堆剩下 3、1、7 枚接下来乙取走第三堆的所有丢个硬幣是什么意思,剩下的就分别是 3、1、0 枚接下来甲只要取走第一堆中的 2 枚,留给乙的就是各自有一枚丢个硬币是什么意思的两堆这时,乙只能取走其中一堆而甲只需要拿走剩下的一堆就能获胜。

从这个例子能看出来尼姆游戏中没有运气的成分,每位玩家都能看清整个局势而玩家能采取的行动也是一样的,区别只是在于一位先攻而另一位后守在博弈论这一研究游戏取胜策略的数学分支中,这样的游戲被称为无偏博弈也正是博弈论中的一个定理,赋予了尼姆游戏一个非常特殊的地位:任意给定一个无偏博弈它都对应一个推广了的胒姆游戏的特例。可以说尼姆游戏中包含了所有的无偏博弈,比如象棋、围棋等尽管这些更为复杂的游戏,它们对应的尼姆游戏特例Φ可能有很多堆丢个硬币是什么意思每堆丢个硬币是什么意思可能会很多,甚至有无穷枚需要用更为抽象的 " 序数 " 来描述。

让我们回到普通的尼姆游戏中在之前的例子中,如果甲乙双方都依照最好的策略来玩尼姆游戏哪一方将会胜出,而胜者需要采取怎么样的策略這个问题就留给小读者们思考了。给个提示:最优策略与二进制有关如果只有两堆丢个硬币是什么意思的话,获胜者与策略都比较明显如果有三堆甚至更多的丢个硬币是什么意思的话,从简单的情况开始试验一下,再观察一下将每堆的数量用二进制写出来,到底满足什么样的条件先走者会胜利呢?

另一种与尼姆游戏很相似的丢个硬币是什么意思游戏叫 " 大嘴巴 "英语里叫 "Chomp"。尼姆游戏的战场是一堆丢個硬币是什么意思而 " 大嘴巴 " 的战场则是排成长方形阵列的丢个硬币是什么意思。规则与尼姆游戏非常类似:一开始桌面上摆放着 m×n 的长方形丢个硬币是什么意思阵列(比如说 5×7)两人轮流取丢个硬币是什么意思,每次指定桌面上剩下的丢个硬币是什么意思之一然后将這枚丢个硬币是什么意思以及它右下方的所有丢个硬币是什么意思都取走(包括正右方与正下方),阵列左上方的丢个硬币是什么意思是特殊丢个硬币是什么意思谁拿到手谁就输掉整场游戏。

3 × 5 的大嘴巴游戏过程举例图片来源:维基百科

虽然 " 大嘴巴 " 与尼姆游戏非常相似,但它们的性质相当不同对于尼姆游戏而言,在不同的开局中能取胜的玩家也不同,有的是先手必胜有的是后手必胜,而且策略很嫆易算出来但对于 " 大嘴巴 " 而言,除了一开始只放一枚丢个硬币是什么意思的开局对于所有开局来说,都是先手必胜虽然证明并不复雜,但并没有给出具体的获胜策略要知道具体的获胜策略,目前还只能借助计算机的力量所以,比起尼姆游戏" 大嘴巴 " 更有趣更复杂,更适合跟朋友一起玩

叫上你的小伙伴,拿上一把丢个硬币是什么意思立刻探索一下简单游戏的朴素乐趣吧!

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