Лыцарь пичальнава образа - Задача о двух конвертах [entries|archive|friends|userinfo]
silly_sad

[ userinfo | ljr userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Задача о двух конвертах [Jul. 22nd, 2010|04:37 pm]
Previous Entry Add to Memories Tell A Friend Next Entry
Добрый наброс Мембране удался --
Бабий телеграф донёс до меня озабоченность светлейших умов Краснодара задачей о двух конвертах.

Парадокс этой задачи раскрыть легко минут за 5 (не пользуя никакого заумного аппарата),
но написать об этой задаче надо (понеже педивикия про неё пишет такую заумь (что бритва оккама слезами обливается)).

Какое нах распределение призов?! Они там с ума сошли чтоле? А если испытание одно?
Они блять СТАТИСТИЧЕСКИ доказывают абсолютно ТОЧЕЧНЫЙ факт. Нет слов.

Коротше.
Схема эксперимента:
Начало.
Игроку даны два непрозрачных во всех смыслах конверта с баблом.
Известно (в одном конверте бабала ровно в два раза больше чем в другом).
Игрок имеет право взять любой один конверт и открыть.
После чего игрок имеет право либо забрать открытый конверт либо забрать неоткрытый конверт.
Конец. (игрок уходит с деньгами из ровно одного конверта)

Парадокс:
игрок случайно выбрал конверт и нашёл в нём Е евров.
во втором конверте с одинаковой вероятностью может лежать 2Е или Е/2 евров.
Считаем матожидание выигрыша: (2Е)/2 + (Е/2)/2 = 1.25Е > E
Следовательно выгодно всегда менять конверт потому что 1.25Е больше чем если не менять.

Моё объяснение (1):
предположим (выгодно ВСЕГДА менять).
пусть игрок всегда меняет конверт.
тогда он может сменить выбранный конверт ЕДИНСТВЕННЫМ способом (независимо от найденной суммы).
значит можно менять конверт сразу после его выбора ДО его открытия.
выбираем конверт. меняем своё решение. открываем и забираем открытый конверт.
Если после этого всё ещё выгодно менять конверт, сдеаем это ДО его открытия :-)
Найденный бесконечный цикл имхо доказывает ложность предположения о выгоде меняния.

Моё объяснение (2):
разсмотрим совокупность из обоих испытаний вцелом.
сколько исходов у такого совокупного испытания и чем они отличны? ровно два. и отличны они порядком вскрытия конвертов.
Пусть игрок до первого хода выбирает _порядок_ открытия конвертов.
Затем открывает оба и забирает из второго.
Таким образом он в точности повторяет парадоксальную ситуацию, но матожидание приза равно полусумме.

Моё объяснение (3):
Пусть игрок открыл один конверт и узнал Е.
разсмотрим исходы второго испытания: 2Е означает что найденная в первом конверте сумма была меньшая.
Е/2 означает что найденная сумма была большая.
Конечно же матожидание второго испытания == 1.25Е независимо от филосовских названий исходов.
Но от исхода второго испытания зависит что мы обозначили буквой Е.
Мы не можем выносить суждение о выгодности стратегии выраженное через Е, потому что мы не знаем Е.

Моё объяснение (4):
Пусть игрок открыл один конверт.
Сколькими способами мы можем открыть второй конверт? Одним! Сумма во втором конверте ОДНОЗНАЧНО зависит от выбора первого конверта, просто она не известна игроку и встаёт вопрос надо ли её брать.
Запишем эту ситуацию в терминах условных вероятнойтей:
пусть призы равны К и 2К и игрок нашёл Е. (Е = либо К либо 2К)
тогда
с вероятностью 1 во втором конверте лежит 2Е при условии что Е=К
и
с вероятностью 1 во втором конверте лежит Е/2 при условии что Е=2К
каково матожидание приза при вскрытии второго конверта?
2K*P{E=K} + 2K/2*P{E=2K} = 1.5К
каково матожидание приза при не вскрытии второго конверта?
K*P{Е=K} + 2K*P{E=2K} = 1.5K


UPD:
Просто в тот момент (когда авторы "парадокса" задают вопрос "брать или не брать") они очень незаметно подменяют наблюдателя и помещают его вообще в другое место относительно проводимого эксперимента так (что ставят свершенный факт невидимым).

UPD2:
хорошее и в рамках общепринятой терминологии объяснение от юзера fierstein.livejournal.com в каментах
LinkLeave a comment

Comments:
From:[info]tzirechnoy.livejournal.com
Date:July 22nd, 2010 - 09:47 pm
(Link)
1), 2) -- это просто формулировка того, что парадокс есть. Да, с одной стороны вроде получается 1.25 -- а с другой что они должны быть равны. Это как раз парадокс, а не его решэние.

3) Нет, мат.ожыдание не будет 1.25E -- и педивикия относительно коротко объясняет, почему.

4) В таком случае задача ещё до открытия конвертов не является случайной -- ведь что-то в них конкретно лежыт! Собственно, это непонимание -- явно от непонимания строгой природы теор.вера. Введите вероятностную тройку -- и Вашы волосы избавятся от подобных проблем. Теор вер можно применять и к абсолютно неслучайным событиям -- более того, несмотря на очень вероятностные названия, манипуляцыи теор.вера не допускают никаких вольностей, в общечеловеческом смысле случайностей и прочего. Вводишь на физической базе вероятностную тройку и совершэнно строго с ней оперируешь, не вясняя кто там что знал окольными путями.

Правда, должэн признаться, что я феерический долбоёб: без педивикии так и не смог понять, что там не так. А не так -- что если мы знаем Е, то вероятностное пространство включает в себя все возможные Е, а построить лотэрею таким образом, чтобы p(2E) = p(E/2) -- невозможно. Это потребует равномерного распределения суммы выигрыша по положытельным числам, педивикия говорит, что это само по себе невозможно, я в общем верю -- но кто не верит, задумайтесь, что если бы это было так, то вероятность того, что сумму в конверте можно хотя бы назвать за время человеческой жызни, была бы равна нулю. Херовая лотэрейка получится.

Кстати, педивикия тожэ вроде лажанулась (по поводу того, что не зная распределения невозможно ничего сказать о p(2E) и p(E/2). Ясно, что p(2E) + p(E/2) = 1, и 2E*p(2E) + E/2*p(E/2) = E => p(2E) = 1/3. Что само по себе очень весёлый результат, и парадоксальный, если обывательски подходить к теории вероятностей.
From:[info]silly_sad
Date:July 23rd, 2010 - 07:39 am
(Link)
(4) возможно мне надо немного перефразировать.
если у нас два закрытых конверта, то открыть один мы можем ДВУМЯ способами.
если у нас один закрытый конверт, то открыть один мы можем ОДНИМ способом.
а открытие одного из двух конверто ЭКВИВАЛЕНТНО НЕОТКРЫТИЮ одного из двух конвертов.
из этой нехтрой мысли вытекает взаимооднозначная зависимость между открытием первого конверта и фиксированием суммы во втором.

и да. если вы продолжите выражать свои результаты через Е то вам прямая дорога в авторы педивикии.
В качестве альтернативы предлагаю найти переход к НЕПОДВИЖНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЁТА. но выбор по прежнему за вами.
From:[info]tzirechnoy.livejournal.com
Date:July 23rd, 2010 - 04:24 pm
(Link)
(4) Дажэ если у Вас один конверт, который Вы можэте открыть одним способом (как в большынстве моментальных лотэрей) -- Вы можэте ввести вероятностное пространство по всем возможным конвертам во всех допустимых распределениях выигрышэй, и спокойно рассчитывать вероятности выигрыша. Дажэ несмотря на то, что сумма ужэ, возможно, кем-то абсолютно фиксирована -- то есть Вы таки купили тот самый билетик.

>к НЕПОДВИЖНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЁТА

Я не понимаю, что такое неподвижная система отсчёта. У нас тут не механика, и конверты можно вскрывать не двигая их.

Ну, кроме того, что там в полной записи, таки p(2E)|E по-хорошэму, а совсем полную надо начинать со слов "для всех возможных методик заполнения конвертов" и пр....
From:[info]silly_sad
Date:July 23rd, 2010 - 04:28 pm
(Link)
> "для всех возможных методик заполнения конвертов"

да! вы нашли бы себе хороший дружный коллектив в педивикии. и они бы с огромной радостью вас взяли (понеже вы даже в одиночку так эффектно противостоите бритве Оккама).

Простите, моя затупилась.
Пусть будут методики раскладки призов, пусть будут 10000000 лотереек вместо ДВУХ конвертов, пусть.
From:[info]tzirechnoy.livejournal.com
Date:July 23rd, 2010 - 04:50 pm
(Link)
У Вас не бритва Оккама. У Вас -- незнание основ математической теории вероятности.

Да, если объяснение из педивикии кажэтся Вам сложным или мутным -- то Вы не знаете основ математической теории вероятности. Само по себе это не то чтобы плохо, просто при этом не стоит оперировать понятиями «математическое ожыдание» или «кореляцыя».
From:[info]silly_sad
Date:July 23rd, 2010 - 04:51 pm
(Link)
вот вы жжоте!
From:[info]tzirechnoy.livejournal.com
Date:July 23rd, 2010 - 06:49 pm
(Link)
Ах да, ещё мелочь по основам доказательств:

Доказывая, что вероятности равны -- Вы только подтверждаете парадокс как таковой. Поскольку получается, что M(1)=M(2) и M(1)<M(2). Это, собственно, математическая формулировка парадокса. Чисто математически из неё следует, что теор.вер противоречив, и из него можно сделать любой вывод. Ну, или не теор.вер, конечно, а какое-то из Вашых рассуждений. Чтобы разрешыть парадокс -- надо доказать, что одно из них неверно (ошыбочно). Приводить ещё 100500 противоречащих какому-нибудь из них суждений в плане разрешэния парадокса -- глубоко бессмысленно. Могу и дальшэ развернуть, если эта мысль не очень понятна.
From:[info]silly_sad
Date:July 24th, 2010 - 11:32 am
(Link)
парадокса нет.
From:[info]tzirechnoy.livejournal.com
Date:July 26th, 2010 - 08:26 am
(Link)
Вы ужэ поняли, почем M(выигрыша)|смены <> 1.25M(выигрыша)|оставления ?
From:[info]silly_sad
Date:July 26th, 2010 - 09:10 am
(Link)
я жду от вас полновесного объяснения не ограниченного обрывками заклинаний и магических букв "М" "омега" итп
From:[info]tzirechnoy.livejournal.com
Date:July 26th, 2010 - 09:55 am
(Link)
>во втором конверте с одинаковой вероятностью может лежать
>2Е или Е/2 евров.

Вот эта фраза -- неверна. Оно было бы одинаковым, если бы распределение сумм выигрыша было бы равномерным по числовой оси.

То есть если бы вероятность, что в меньшэм конверте рубль была бы такой жэ, как что в меньшэм конверте тысяча рублей или два гугля рублей или сумма, ссответствующая количеству атомов во вселенной. Но это не так, и построить дажэ одно такое распределение нельзя.

Нам кстати, раз мы не знаем, какое распределение заложыли организаторы -- надо рассматривать вероятность для вероятностного пространства из всех распределений, но это ужэ не важно. Важно, что отквоченная фраза -- строится на неверном неявном предположэнии и поэтому ошыбочна.
From:[info]silly_sad
Date:July 26th, 2010 - 10:28 am
(Link)
хмммм. это объяснение прокатило бы в качестве пятого (или нулевого если угодно) объяснения ОТСУТСВИЯ ПАРАДОКСА.
если бы не два НО.

(1) у нас равномерное распределение призов в интервале от [K..K] в меньшем конверте всегда лежит К и мы проводим проводим РОВНО ОДНУ ИГРУ.

(2) если бы мы провели счётное количество игр с равномерным распределением призов по числовой прямой, то парадокса не было бы один хрен.
From:[info]tzirechnoy.livejournal.com
Date:July 26th, 2010 - 10:19 pm
(Link)
(1) А Вы это к чему? Да, очевидно, если Вы знаете это К, то после вскрытия конверта всё становится ясным, и вероятность того, что конверт надо менять становится 1 -- в зависимости от того, там лежыт K или 2K.

(2) По разным причинам такую игру провести нельзя. Так что это неважно.
From:[info]silly_sad
Date:July 27th, 2010 - 06:51 am
(Link)
(1)
> если Вы знаете это К

тоесть вы хотите доказать что при неизвестном К всегда выгодно менять конверт?
доказывайте.

(2)
> по разным причинам такую игру провести нельзя.

ЧУШЬ СОБАЧЬЯ
и не потому что я не могу сходу предложить схему равномерного RNG для всех натуральных чисел. а потому что это возражение НЕ ОПРОВЕРГАЕТ утверждение об отсутсвии парадокса для данного типа игры.
From:[info]tzirechnoy.livejournal.com
Date:July 27th, 2010 - 05:04 pm
(Link)
(1) Я хочу сказать, что если Вы знаете К -- то знаете, выгодно ли менять конверт после его открытия.

В моей фразе нет вообще ничего про вариант, когда Вы не знаете К. Как из неё Вы смогли сделать какие-то выводы про то, что я хочу доказать при известном К -- для меня загадка.

(2) Естественно, это возражэние вообще не говорит о самом парадоксе. Это возражэние -- на Вашэ заявление о том, что Вы зачем-то проведёте такую игру. Про разрешэние парадокса я написал парой комментов вышэ, и там кроме этого утверждения было ещё пара силлогизмов и утверждений.

Мне, кстати, после прочтения этого Вашэго коммента захотелось ругаться матом: в обоих пунктах Вы каким-то образом приписали мне какие-то свои утверждения, явно несвязанные с тем комментом, на который Вы отвечали.
From:[info]silly_sad
Date:July 28th, 2010 - 07:07 am
(Link)
(1)
> В моей фразе нет вообще ничего про вариант, когда Вы не знаете К. Как из неё Вы смогли сделать какие-то выводы

очень просто!

поскольку мы изначально обсуждаем только вариант с неизвестным К, я решил что упоминание вами неинтересного нам случая с известным К описывает некую противовположность (отрицательную аналогию). построил простенькое дополнение, чтобы сделать ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ о смысле вашего высказывания, и озвучил это предположение в форме вопроса, и предложил придерживаться заглавной темы.
From:(Anonymous)
Date:August 7th, 2010 - 04:41 pm

Встряну

(Link)
Схема всегда менять и всегда не менять приведут к одинаковому результату и бредовы по определению.

Предложу свою схему игры:
Поскольку сумма в конверте это не абстрактное число а количество денег -> используется какая-то минимальная денежная единица (скорее всего бумажная)
собственно теперь схема:
1. вскрываем конверт
2. если сумма E в конверте относительно минимальной денежной единицы нечетна -> вскрываем второй конверт и получаем 2E иначе оставляем первый конверт...

схема провальна, если организаторы ложат четные суммы в обоих конвертах...
From:[info]silly_sad
Date:August 8th, 2010 - 09:58 am

Re: Встряну

(Link)
> схема провальна, если организаторы ложат четные суммы в обоих конвертах...

НЕ провальна.
просто она не даст увеличения выигрыша.

> Схема всегда менять и всегда не менять приведут к одинаковому результату

да. и сторонники "парадокса" утверждают противное. :-)
From:[info]fierstein.livejournal.com
Date:October 19th, 2010 - 06:16 pm
(Link)
Ошибка обсуждаемого утверждения в том, что рассматривается матожидание суммы в первом выбранном конверте к сумме во втором, которое ничего не говорит об абсолютной сумме выигрыша.

Эквивалентная формулировка задачи: на стол выкладываются случайным образом один рядом с другим два конверта с деньгами; в одном сумма вдвое больше, чем в другом. Надо выбрать, какой из них брать.

Математическое ожидание суммы в левом конверте очевидно равно математическому ожиданию суммы в правом конверте.
Математическое ожидание отношения суммы в левом конверте к сумме в правом очевидно равно 1,25.
Нас интересует выгода абсолютная, т. е. математическое ожидание суммы в том или ином конверте. Матожидание отношения сумм нас не волнует.
From:[info]silly_sad
Date:October 20th, 2010 - 06:47 am
(Link)
добавляю к списку объяснений.