Парадокс Бертрана

Dec 19, 2012 08:53


Решил я посмотреть на Полит.ру лекцию проф.Сосинского о теореме Гёделя. Обнаружил, что профессор - никудышный лектор, он мог бы всё сделать гораздо интереснее. Но это не относится к делу. Там звучало много разных слов, в том числе про парадокс Бертрана.

Изучение статьи на Википедии меня несколько озадачило. Надеюсь, уважаемый nikolenko развеет мои сомнения. ( Read more... )

Leave a comment

bmikle December 19 2012, 05:37:40 UTC
Математики не могут согласиться.

В варианте 1 предлагается наугад выбрать две различные точки на окружности. Для простоты, сначала поставим одну из точек в угол треугольника. Очевидно, что вероятность того, что вторая точка попадает в дугу длиной А будет одинаковой, вне зависимости от местонахождения дуги (именно это имеется в виду, когда говорят, что на отрезке выбирается случайная точка, а дуга это тот же отрезок). Значит, вероятность того, что хорда длиннее стороны равна отношению длины дуги, в которую для этого должна попасть точка к длине окружности. А это действительно 1/3.

Троллинг не удался :(

Reply

maxuzzz December 19 2012, 06:35:59 UTC
//В варианте 1 предлагается наугад выбрать две различные точки на окружности. Для простоты, сначала поставим одну из точек в угол треугольника. Очевидно, что вероятность того, что вторая точка попадает в дугу длиной А будет одинаковой, вне зависимости от местонахождения дуги//

Миша, это очевидно.

//Значит, вероятность того, что хорда длиннее стороны равна отношению длины дуги, в которую для этого должна попасть точка к длине окружности.//

А в этом месте, как мне представляется, и происходит подтасовка.

Reply

bmikle December 19 2012, 06:58:59 UTC
В каком именно? Мы кидаем точку в открытый отрезок (0, 1) и оказывается, что для выполнения условия нужно, чтобы точка попала в интервал (1/3, 2/3). Вероятность = 1/3. В чем подтасовка?

Reply

maxuzzz December 19 2012, 10:30:17 UTC
В высказывании "для выполнения условия нужно, чтобы точка попала в интервал (1/3, 2/3)", которое, как мне кажется, есть некорректная трансформация выражения для решения задачи.

Я полагаю, что некорректно определять искомую вероятность как отношение длин дуг. Ещё раз: используя подтасовку из Варианта 3 в методе с дугами, вероятность того, что хорда короче стороны, определяется как отношение площади суммы двух сегментов, отделяемых сторонами треугольника, к площади круга. Эта подтасовка более явная, понятно, почему её никто не использовал.

Reply

bmikle December 19 2012, 16:57:15 UTC
Вы уже третий раз это говорите, но так и не указали, в чем именно некорректность.

Если случайную хорду выбирать путем бросания двух точек на окружность, то задача легко сводится к следующему: какова вероятность, что кратчайшая дуга между этими точками больше трети окружности. Ответ: 1/3.

Некорректно так определять случайную хорду? В конечном итоге, возможно, но именно оттуда и возник парадокс.

Но дальше все чисто - если длина дуги меньше трети окружности, то хорда меньше стороны. Если больше - то больше. Вы с этим собираетесь спорить?

Или с тем, что вероятность того, что длина дуги больше трети окружности равна 1/3?

Reply

maxuzzz December 20 2012, 11:08:12 UTC
Миша, я не математик, и давным давно, с третьего курса, не занимаюсь формальными выводами.
Я пытаюсь указать на следующее: мне представляется некорректным преобразование выражении "вероятность того, что длина хорды больше длины стороны вписанного треугольника" ->"вероятность, что кратчайшая дуга между этими точками больше трети окружности".

Мне кажется, что парадокс возник из-за ложного допущения. Это требует формальной проверки, которую лично я провести не смогу (ну или мне потребуется много времени).

Есть следующее предположение: топологически две дуги, на которых хорды короче стороны треугольника, идентичны. Я допускаю, что существует преобразование, которое делает эти две дуги одной, таким образом одна дуг просто выкидывается из рассмотрения, и искомая вероятность, что и ожидалось, становится равной 1/2.

Это требует подтверждения формальными выводами, которые, как я уже говорил, я проделать не могу. Только они могут подтвердить или опровергнуть эти соображения.

PS И почему всё время из рассмотрения выпадает Вариант 3?

Reply

ext_439715 December 20 2012, 12:02:15 UTC
он не выпадает, просто в фокусе "надуманность" самого парадокса.

вариант 1 совершенно понятный, непонятно только, что вам непонятно. скажите это так: хорда АБ, испущенная из вершины треугольника А, попадает внутрь треугольника (и, стало быть, длинее его сторон), если и только если она приходит в дугу между противоположными его углами (точка Б). если вероятность считать, как вероятность выбора точки Б, то это 1/3, потому что между его углами - 1/3 всех возможностей.

вариант 2 вами признается. результат 1/2.

таким образом, парадокс уже не надуман.

Reply

bmikle December 21 2012, 03:19:05 UTC
Парадокс и правда можно считать надуманным, но по другой причине - тут в очередной раз демонстрируется очевидный факт: человеческий язык не математичен. Слова «случайно выбирается хорда» не являются строгим описанием процесса выбора, отсюда разные способы и разные результаты.

Из этой же серии «Задача о двух конвертах» - там формулировка такова, что опосредованно предполагает равномерное распределение случайной величины на всем множестве действительных чисел, что математически невозможно (хотя на словах звучит нормально).

Парадокс Рассела о том же - он начинается с построения множества всех множеств, удовлетворяющих некоему условию. На словах естественного языка в этом нет ничего плохого, но попытка перевести это на язык математики приводит к проблемам.

Короче - человеческий язык плохо подходит для описания математических понятий, факт.

Reply

ext_439715 January 9 2013, 15:06:00 UTC
в 1888 году, когда этот парадокс формулировался, вероятнее всего, существовала уверенность в обратном, а именно: французский язык (как любой другой) с небольшими расширениями (чисто для удобства) вполне подходит для описания проблем теории вероятности (как любой другой).

потом математики, видимо, плюнули, и ушли общаться друг с другом. для нормальных людей (тм) это по-прежнему парадокс.

все как с динозаврами и другими жизненными ситуациями. вы, как будущий гражданин соединенных американских штатов, что-нибудь знаете про запрещенные в вашей стране числа? если нет, осторожно, это может быть опасно для вашего мозга математика, но не можете же вы игнорировать реальность:

http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Запрещённое_число

Reply

ext_439715 December 20 2012, 12:24:04 UTC
отдельно, непонятно, что непонятного в варианте 3. скажите это так: хорда, "отложенная в обе стороны" от своего центра А, длинее сторон треугольника, если и только если А принадлежит вписанному в этот треугольник кругу, площать которого 1/4 от площади круга, описывающего треугольник. если вероятность считать, как вероятность выбора в большом круге точки А, принадлежащей также и малому, то это 1/4 всех возможностей

Reply


Leave a comment

Up