首页> 新闻> 正文

【薛饿】睡美人的悖论事件

2020-04-02      作者:[db:作者]

这个视频节目和猫粮参考

“上帝笑了99次”

这个悖论揭示了一个现实:今天人们对“概率”的理解仍然存在一些“不清楚和不清楚”的地方。

经典概率的错误

一般来说,人们认为“概率”是对事件“可能性”的定量描述。这句话听起来不错,但是什么是“可能性”?如何衡量“可能性”?

在拉普拉斯看来,世界上没有“可能性”这回事。一切都是“确定的”。要么发生,要么不发生。没有“可能”的情况——你认为“可能”的原因只是因为“你不知道”。因此,在经典概率论中,“可能性”是对一个事物“无知程度”的定量描述。

例如,我们都知道,一旦一枚硬币被扔出,就会有某一面朝上,而最终的状态是许多因素(如投掷角度、力、气流等)的结果。),这在理论上是可以计算的,所以这是一个确定性事件。但在我们抛出之前,这一切都没有发生,也没有“证据表明一方更有可能崛起”。因此,我们可以说,对于要投掷的硬币,面朝上的概率是相同的。

根据经典概率,如果我们总是处于对一个问题的所有可能性“完全无知”的状态,或者如果我们没有任何一种可能性的“比其他可能性更多的证据”,那么我们可以说每个可能性的概率是相同的。

这听起来很自相矛盾,但却引出了另一个矛盾的故事:骰子工厂。

假设有一家专门生产骰子的工厂。这家工厂专门生产骰子。每个立方体骰子的“边长”从0到1随机产生。其他更多的病例完全未知。问题来了:这个工厂随机骰子的边长小于1/2的概率是多少?

根据“经典概率”,显然在0和1边长之间,我们没有“证据”来预测“即将到来的”骰子的边长“某个长度更有可能,或者某个长度不太可能”,不管最终长度是多少。我们总是“同样完全无知”于任何规模。

因此,对于边长小于1/2、边长大于1/2的骰子,我们“同样完全无知”,所以概率相等,答案是50%,这是很容易理解的。

继续问第二个问题:随机骰子的“一边”的面积小于1/4的概率是多少?骰子一面的最大面积是1。根据以前的想法,我们没有更多的“证据”来证明0到1之间的任何可能的面积值,因此面积小于1/4的概率是25%,这是可以理解的。

继续问:随机骰子的“体积”小于1/8的概率是多少?工厂里最大的骰子数量是1,但是我们没有更多的“证据”来预测任何大小的骰子的出现,所以根据“完全无知”的原则,答案显然是12.5%。

现在,让我们总结这三个“独立”的问题:

1)边长小于1/2的骰子概率为50%

2)表面积小于1/4的骰子的概率为25%

3)出现体积小于1/8的骰子,概率为12.5%

奇怪的事情发生了:这三个问题实际上是同一个问题,边长小于1/2的骰子=面积小于1/4的骰子=体积小于1/8的骰子。同一事件有不同的概率。

也许你会说,这件事也很容易解释。只要绘制一个函数图,并且“边长”作为x轴均匀分布,那么面积和体积的变化就是一条曲线。换句话说,如果边长的变化是均匀的,那么面积和体积的变化在坐标轴上不是一条直线,所以面积和体积的概率变化是不均匀的。换句话说,如果“边长大于0.5且小于0.5的概率是相同的”,那么在这个前提下,就不能说“体积小于0.5且大于0.5的概率是相同的”,自然就不能导致2)和3)的情况。

你的分析是对的——但是如果你回忆起“经典概率”的“完全无知”原则,我们也不知道“哪种情况(边长或面积或体积)在取出骰子之前有一致的概率变化”——我们对这些情况的“无知程度”也是完全相同的,那么根据经典概率理论,计算出的概率应该是相同的,但实际上存在矛盾。

这种错误使人们对“经典概率”感到有些不安——既然经典概率表达了人们的“无知程度”,那么面对像工厂骰子这样的事件,每一种情况都是“完全无知”的,概率应该是一样的,而一个事件的“概率”只能由“人们”的无知程度来判断,所以概率太“主观”。

主观概率

概率可以解释为“主观的”,但它不是基于“先验无知”——贝叶斯概率。

与经典概率的“无知原则”不同,贝叶斯概率认为事件的概率决定是基于人们对事件可能性的“主观置信度”的积累。

例如,当我们扔硬币时,我们可以首先问自己硬币朝上的可能性有多大——尽可能多,甚至我一开始就认为“正面”不太可能出现,因为我(不可靠)“视觉上”认为硬币的正面图案更复杂(所以它会更重)。考虑到重力会使较重的一面向下冲,我对前方方向没有“信心”,所以我猜想前方方向的概率只有10%。

所以我的第一次投掷是积极的,所以我的信心稍高,达到10.2%。第二次,它仍然是积极的,我的信心水平扩大到11%...我只是不停地往下扔。随着次数的增加,我的正向信心指数也在之前的基础上做了相应的调整。当然,如果负向是向上的,我的信心指数仍然会下降,所以我不断调整我的信心。最后,只要我投掷足够的次数,例如,5000次,我基本上可以断言正向上的概率是50%,现在我下一次投掷的信心指数稳定在50%。

这种对概率的主观解释很好地解决了经典概率的一些逻辑错误,例如猜测工厂的骰子。我们不需要急于下结论,“因为我们对所有情况都一样无知”。我们可以一次估计一个概率,然后再估计几次,最后接近真相的概率就会浮出水面。

这种不断更新和修正概率的方法在统计学上也取得了巨大的成功,并直接影响到今天的深入学习和人工智能的发展。它是当代人工智能的核心方法之一...

但是话说回来,尽管这个概率的定义更有意义,我们到底是不是在讨论一个“数学”问题?数学不应该是一门确定性的科学吗?如果一个事件的概率根据每个人的主观性而变化(尽管它可以无限接近真理),那么公理系统和整个概率的计算方法的意义是什么?不是每个人都有自己的概率系统吗?无论如何,这是要尝试更多。

因此,主观概率的支持者制造了一些“补丁”:并不是每个人的主观性都是可靠的。概率应该是“理性人”对随机事件的信心。

“理性人”这个关键词——这个“人”应该总是逻辑严谨,从不犯错。因此,只要“你、我和他”都是“绝对理性的人”,那么概率对我们来说就会保持同样的速度和同样的逻辑。

然而,一个永远不会犯错的“绝对理性的人”所持的“观念”与“客观本质”有什么区别呢?如果这是真的,概率会不会变回不受外部视角影响的客观本质,并且是事件本身所固有的?那么,回到我们视频节目的“睡美人悖论”,对于它的两个突出的答案应该给出什么解释呢?什么是“绝对理性的人的答案”?

.............................................

这个视频节目和猫粮参考

“上帝笑了99次”

& lt结束