2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




На страницу 1, 2, 3, 4, 5  След.
 
 О корректности задачи
Сообщение17.01.2008, 03:33 
Встречается на многих форумах, где разговор идет о теории вероятности.
===================================================
Задача: "вероятности орла и решки одинаковы и равны 1/2, бросили монету 99 раз и все 99 оказались решки. Какова вероятность выпадения орла в 100-м броске?"
============================================
Приводится ответ: 1/2. Аргумент: монета памяти не имеет.
============================================
Считаю задачу не корректной. Первое условие противоречит второму. Если игнорировать первое условие, то ответ читается в первом условии (для чего тогда второе?). Если игнорировать первое условие, то второе не говорит о случайности события "99 решек". То есть как бы случайный факт, по умолчанию, коль в первом условии есть слово вероятность.
В книге А.И.Китайгородского "Не вероятно - не факт" подобная задача рассматривается и тот же аргумент: монета памяти не имеет. Авторитетно? Да. На спустя несколько страниц Китайгородский утверждает: "применяя теорию вероятности в практике, не следует впадать в крайности". Применительно к рассмотреной задаче, 99 решек подряд скорее закономерность, чем случайность. Приводится пример. В казино Лас-Вегас со дня его открытия ведется учет случаев серий подряд выпавших "черное" (и отдельно - серии "красное"). За все время зафиксирован рекорд: 22 подряд выпавших "черное". Вероятность такого события 1/2^22.
Решая рассмотренную задачу теоретически, даем ответ 1/2, решая практически - говорим:"это подлог, такого не должно случиться!" Но ведь теория не должна отрываться от практики. Каков будет вердикт суда, если я подам иск на выбросившего 99 решек? Скажет: "все честно, просто ему крупно повезло". Или: "не было таких прецедентов, чтоб 99 раз подряд, верните выигрыш"?.Разве мошенничество исключено? Хотя задача не про мошенников., но на некий подлог подозрение вызывает. А ?

 
 
 
 Re: О корректности задачи
Сообщение17.01.2008, 07:30 
Аватара пользователя
Архипов писал(а):
Считаю задачу не корректной. Первое условие противоречит второму.
Но ведь теория не должна отрываться от практики.
А ?

Задача корректна. В условии нет противоречий.
После того как Вы подбросили в условие, что "теория не должна отрываться от практики", получилась совсем другая задача.

 
 
 
 
Сообщение17.01.2008, 10:17 
А именно, получилась задача что-то типа:

Бросили монету 99 раз и все 99 оказались решки. Проверить гипотезу, что монета выпадает орлом с вероятностью 1/2 против гипотезы, что она всегда выпадает решкой, и после этого в предположении безошибочности вашей проверки определить: Какова вероятность выпадения орла в 100-м броске?"

 
 
 
 
Сообщение17.01.2008, 11:02 
Аватара пользователя
Формально математически задача действительно сформулирована корректно, но я согласен с автором, что с методологической точки зрения это нехорошо, так как путает учащихся и явно вступает в противоречие со здравым смыслом и практикой. Если бы я ее давал, то брал бы не 99 последовательных выпадений одной стороны, а более разумное значение.

Хотя с другой стороны, полезно понимать, что 99 последовательных выпадений решки имеет такую же вероятность, как и любая другая фиксированная последовательность (например, такая, которая реально была зафиксирована в проведенном эксперименте).

 
 
 
 
Сообщение17.01.2008, 22:50 
PAV писал(а):
Формально математически задача действительно сформулирована корректно, но я согласен с автором, что с методологической точки зрения это нехорошо, так как путает учащихся и явно вступает в противоречие со здравым смыслом и практикой. Если бы я ее давал, то брал бы не 99 последовательных выпадений одной стороны, а более разумное значение.


Благодарен за отклик и поддержку.
Действительно, опыт с 3-4 выпавшими решками демонстрирует возможность такого исхода. Опыт с 99 бросками скорее демонстрирует стабильность частоты исходов (около половины исходов - решки, причем вперемешку с орлами), подтверждающий первое условие "вероятность 1/2".

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 00:29 
PAV писал(а):
Формально математически задача действительно сформулирована корректно, но я согласен с автором, что с методологической точки зрения это нехорошо, так как путает учащихся и явно вступает в противоречие со здравым смыслом и практикой. Если бы я ее давал, то брал бы не 99 последовательных выпадений одной стороны, а более разумное значение.

Хотя с другой стороны, полезно понимать, что 99 последовательных выпадений решки имеет такую же вероятность, как и любая другая фиксированная последовательность (например, такая, которая реально была зафиксирована в проведенном эксперименте).

Мне кажется, что понимать пример с 99 (как и с 999) решками подряд, не просто полезно, а необходимо. Иначе свойство независимости событий останется вызубренным.

Здесь переключение на практическую реализуемость условий задачи только мешает.
Кажется, Буратино в ответ на задачу "у тебя было три яблока, одно ты отдал, сколько у тебя осталось?" заявил "Три! Чего это я вдруг отдам свое яблоко! Это неправильная задача."

Только понимание абстрактной задачи с 99 решками позволит подсчитать, что вероятность 99 решек подряд равна $({\frac 1 2})^{99} \approx 10^{-30}$. А иначе откуда это можно узнать? А дальше уже можно сделать ввод об исчезающе малой достоверности такого события, заподозрить, что монета - несимметричная, магнитная, бросавший - шулер с ловкими руками, и т.п. Но сначала нужно научиться решать элементарне задачи.

Архипов писал(а):
В книге А.И.Китайгородского "Не вероятно - не факт" подобная задача рассматривается и тот же аргумент: монета памяти не имеет. Авторитетно? Да. На спустя несколько страниц Китайгородский утверждает: "применяя теорию вероятности в практике, не следует впадать в крайности".
Вот и Китайгородский пишет не о том, что такие задачи не нужно решать, а о том, что применять решения на практике нужно с умом.

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 03:50 
Yuri Gendelman писал(а):
Только понимание абстрактной задачи с 99 решками позволит подсчитать, что вероятность 99 решек подряд очень мала . А иначе откуда это можно узнать? А дальше уже можно сделать ввод об исчезающе малой достоверности такого события, заподозрить, что монета - несимметричная, магнитная, бросавший - шулер с ловкими руками, и т.п. Но сначала нужно научиться решать элементарне задачи.

Нет возражений против Ваших утверждений. Но Вы косвенно указываете на то, что можно усомниться в достоверности второго условия и что тогда делать? Правильного решения не получить?
Задача: "вероятности орла и решки в любом из бросков монеты одинаковы и равны 1/2. Сделано 99 бросков и все выпали решки. Выполняем 100-ый бросок. Какова вероятность выпадения орла в 100-м броске?"
Смотрим первое условие - там ответ: в любом броске....1/2.
Зачем тогда дан факт "99 решек"? Просто для того, чтобы сбить с толку?
Проверить - правильно ли читатель понял первое условие?. То есть не математическая задача, а тест на внимательность?
Главный вопрос: корректна ли задача в такой постановке?
По умолчанию, если условия в задаче даны в числовой форме, то и ответ нужно давать в числовой форме. В этой задаче даны три числа, мы получаем ответ без арифметического действия с числами. Второе условие мы не анализировали, а просто игнорировали, так как первого условия достаточно для ответа.
Почему я так длинно и многократно излагаю проблему ? Потому, что большинство людей, обсуждавших корректность этой задачи, признавали ее абсолютно корректной и привычной по форме. Настаивали на необходимости в ней второго условия "99 решек" - иначе тавтология получится. Хотя ответ от этого условия не зависит.

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 04:35 
Цитата:
В этой задаче даны три числа, мы получаем ответ без арифметического действия с числами.
Кошмар какой ... А если вас спросят, что больше, $100$ или $1$, вы будете вычисления производить?
Цитата:
Настаивали на необходимости в ней второго условия "99 решек"
Это они зря ... Хотя условие полезное: вот, скажем, вас запутало ...

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 07:46 
Аватара пользователя
Архипов писал(а):
Но Вы косвенно указываете на то, что можно усомниться в достоверности второго условия и что тогда делать?

Десять одинаковых яблок вместе весят ровно 1 кг. Сколько весит одно яблоко?
Из того, что на практике не бывает одинаковых яблок, можно тоже засомневаться в корректности задачи и испытать удовольствие. А уж если поменять 10 на 100, то счастью не будет предела.

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 13:27 
Тотал и Ад прямо не высказались о корректности задачи, но иронический намек понятен.
В начале темы не был дан критерий корректности математической задачи.
Потому и ответы на вопрос о корректности случайны. Ведь каждый исходит из своих представлений о корректности.
Я исходил из принципа необходимости и достаточности условий в задаче: первое условие в рассматриваемой задаче необходимо и достаточно для ответа на вопрос задачи. Второе условие на ответ не влияет, то есть лишнее. Зачем тогда оно в задаче присутствует? Если его убрать, ответ будет прежним, но и задача рассыплется, так как явно будет видна тавтология.
Кстати, ответ к этой "задаче" кочует из глубины лет и выглядит так: "монета не имеет памяти, потому вероятность в каждом броске одинакова". Но в первом условии вероятность 1/2 уже постулирована! Зачем лишние аргументы с памятью? И что такое память объекта в математике? Да и требование "решите задачу" означает "выполните арифметические действия или алгебраические преобразования" для ответа на вопрос.

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 13:47 
Аватара пользователя
Архипов писал(а):
Тотал и Ад прямо не высказались о корректности задачи, но иронический намек понятен.


Пожалуйста, употребляйте ники пользователей в оригинальном виде, без транслита

Добавлено спустя 4 минуты 55 секунд:

Архипов писал(а):
Второе условие на ответ не влияет, то есть лишнее. Зачем тогда оно в задаче присутствует? Если его убрать, ответ будет прежним, но и задача рассыплется, так как явно будет видна тавтология.


Содержательный смысл задачи как раз в том, чтобы учащийся осознал, что это условие лишнее и на ответ не влияет.

Аргумент же с "отсутствием памяти" - это наглядное объяснение для неспециалистов, "на пальцах". Математически правильное объяснение основывается на понятии независимости событий (что в некотором смысле и означает отсутствие пямяти).

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 13:54 
Аватара пользователя
Архипов писал(а):
Тотал и Ад прямо не высказались о корректности задачи, но иронический намек понятен.

Вам абсолютно все прямо и однозначно ответили, что задача корректна.
Если упорно предпочитаете видеть в ответах что-то другое, то рискуете быстро остаться вообще без ответов.

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 13:59 
Аватара пользователя
Присоединяюсь: математически задача корректна. И она действительно решает определенный учебный вопрос. Единственное, что может здесь вызвать затруднение - это интуитивное понимание того, что при наблюдении такого события "в жизни" следует поставить другую математическую задачу. Хорошему преподавателю стоит обратить на это внимание учащихся при разборе задачи.

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 14:54 
Аватара пользователя
Типичная задача на условную вероятность. Типичная постановка. Эксперимент (100 бросаний монеты) проведён. Результат его частично известен. Вопрос о любых вероятностях после этого - это вопрос не о первоначальных вероятностях (до проведения опыта), а об условных (апостериорных) вероятностях. Которые, вообще говоря, отличаются от исходных.

Другое дело, что подбрасывания монеты независимы, и поэтому результаты предыдущих испытаний не влияют на следующие, и условные вероятности равны безусловным. Ну так именно понимание этого в задаче и проверяется. Если точнее, то проверяются две вещи: понимает ли студент
а) что в вопросе задачи речь идёт про условную вероятность: вероятность монете при 100-м подбрасывании выпасть орлом, если известно, что при первых 99 (и т.д.)
б) что для независимых событий условная вероятность равна безусловной.

 
 
 
 
Сообщение18.01.2008, 17:47 
Аватара пользователя
Мне кажется, что более содержательная задача в условиях такого эксперимента могла бы быть такая.

Известно, что реальные монеты несимметричны, и их асимметрия (вероятность выпадения решки) подчиняется нормальному распределению со средним заначением 1/2 и неизвестной дисперсией. В результате 99 бросаний получили 99 решек. Какова вероятность того, что в следующем бросании получится решка? Ответ дать с надежностью 0.999.

Конечно, речь тогда идет о поиске доверительного интервала для вероятности по экспериментальным данным.

 
 
 [ Сообщений: 70 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5  След.


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group