從[0,1]區間內任取一點,取到任意一點的概率都是0嗎?
如何寫出從[0,1]區間中任取一點的演算法?
如果這樣的"任取一點"的演算法寫不出來,那麼從何談起"取到任意一點的概率"?
首先在於如何規範化定義「任取」,或者說「隨機取」。貝特朗悖論就告訴大家,僅僅說「隨機地」是不夠的,還需要指明其概率空間,比如是「隨機地取離散均勻分布」、「隨機地取連續均勻分布」、「隨機地取正態分布」等等。
「如果這樣的"任取一點"的演算法寫不出來,那麼從何談起取到任意一點的概率?」這句話的意思是否是,取到任意一點的概率是通過某種方法、演算法「事後」去計算、得出來的?實際上,如果概率空間給定,那麼概率(事件上的測度)就已經「事先」給定了,比如我們說,「隨機地在[0,1]上取離散均勻分布」,那麼0和1這兩點的概率就事先可知是0.5,其餘點均為0;「隨機地在[0, 1]上取連續均勻分布」,那麼區間上任意一點的概率事先可知是0。所謂的計算演算法,只起到一個「驗證」的功能。
題主雖然沒說完整,但這裡其實是表達均勻分布的取法,只是在糾結「取」這個演算法的存在性與這句話的正確性之間的關係。所以其他答主太強調均勻這件事就跑題了。
學數學不能用太「實際」的眼光。我可以告訴你,在有限步數內完成在 [0, 1] 上均勻取點的演算法並不存在。但「不能取」不代表這句話說出來就是錯的或者沒有意義的,他可能沒什麼實際意義,但你要理解他在數學上的意義。
這句話用更數學一點的語言描述是這樣的:P 是定義在 [0,1] (的某個代數) 上的均勻分布,則對於任意 0 &< e &< 1,有 P({e}) = 0.
這裡沒有「取」了,但這種描述並不太直觀,讓人一下子聽不懂。所以題目中的「取」只是從有限情況借過來的一個辭彙,讓這個數學概念能用更生活化的語言描述出來而已。「取」這個動作到底怎麼做,不重要,甚至不能實際完成也是無所謂的。
如果你一定不想繞開「取」這個辭彙,那你可以嘗試用這樣的方法去理解:
首先定義一個演算法。給定自然數 N,我們可以把 [0,1] 分成 2^N 段。通過連續投擲 N 次均勻硬幣,我們可以在有限步數內、以均勻的概率,隨機得到這 2^N 區間中的一個,概率為 1/2^N 。
接下來考察這個演算法的一些極限性質。當 N 趨於無窮時,區間的極限是單點集,區間長度的極限是零,取到每一段得概率的極限是零。
如果你熟悉極限的話,你應該知道我這裡並沒有把「取」這個演算法擴展到無窮的情況,句子2隻是描述了,對於任意小給定的概率 e 和某點周圍的區間長度 l,總可以找到有限但足夠大的 N,使得 1/2^N &< min{e,l} 。而直觀上,這就是說明了「取得任意一點的概率是零」。
樣本空間如果是[0,1]內所有實數,那麼概率就是0。
但在計算機里不是0,因為計算機沒辦法表達所有實數,所以樣本空間實際上是
這就變成了一個古典概型,樣本空間里的元素個數就有限了,需要的時候等概率取一個就好。
如果讓我實現,我會隨機取一個unsigned int或unsigned long long,然後把它看作二進位純小數,即第一位的權是1/2,第二位的權是1/4,……,如果位數要求高,還可以多用幾個long long。
均勻分布或者各類連續分布的單點概率都是零。
利用二進位,無限拋硬幣可以給出一個理想的演算法,截斷有限次就可以做近似演算法,當然這隻保證區間上樣本總數的近似。謝邀,是的。這是測度論的內容,可以告訴你:除了這個比較trivial的例子,另一個有趣的現象是,[0,1]之間無理數比有理數多,隨便取一點,取到有理數的概率也是0。
這難道不是測度論的內容?
現實世界的樣本空間大小是無限的,所以概率就是0。計算機里,double 64位,最多表示 2^64 個數,所以樣本空間大小就不是無限了。換而言之,「坍縮」了。
我知道題主的意思了,即是我們任取一點,這一個點"事實上"取不出來,這是實數的構造問題,建議題主可以去完善下實數的確切定義(第一次數學危機的解決,可以提前看一下"數學分析"),然後再回顧"任取一點",如果還不能理解,加上選擇公理,這是公理。如果你承認[0,1]是一個非空集合,那麼由選擇公理,我們就有某個法則(函數),能從中選出一點來,這個法則(函數)我不會構造(應該也沒人會構造),我們只是承認它是對的,能良好地演繹出一些與真實世界符合良好的規律。如果你不承認選擇公理,那又是另一套規律。這與其他人所述的計算機演算法並不相容,要知道,計算機可不認識選擇公理。如果題主想知道計算機相關,其他人的回答挺好的,我這裡按我的理解給出數學解釋,先膜一發其他各位數學系大佬。
要寫什麼演算法?
計算機根本不存在「實數」這個概念,計算機連[0,1]之間的全體有理數都表示不出來。計算機沒有「無窮」這個概念別說[0,1]中選中一個數的概率為0,
選中任一有理數的概率也為0。但概率為0不代表不會發生。首先搞清楚你要問什麼問題再說寫不出一個演算法,不代表這個演算法所擬合的函數不存在啊…
另外思考概率問題時不要從哲學和自然語言的角度,要老老實實地套數學語言的定義,因為前者邏輯上不一定自洽。說簡單點就是買一本測度論,從 borel measure 和 lebesgue measure 看起。概率為0不一定是不可能事件,只是測度為0罷了。因為一個點是零測集,所以一個點的概率是0。更大的,我們甚至可以說取到代數數的概率是0,而代數數在[0,1]確是稠密的,是不是很不可思議。
是0
不過你要先理解一句話。不可能事件概率一定為0,但零概率事件不一定是不可能事件。感覺從測度論的角度出發,任何一點的外測度為0,對應的Lebesgue積分的值也同樣為0。這也就解釋了(對於連續型均勻分布下)為什麼每一點的概率密度函數在區間內任意一點的鄰域內積分值為0。
簡單呀假如說取到某個點的概率為a (0<=a<=1)那麼0到1這個區間中必定能取出 1+1/a個點因為取到每個點的概率都相同,這樣計算的話概率和大於1了,假設不成立
證畢
首先,在[0,1]上取點,已經默認這個區間上的數是無窮的。然後求概率在分母無窮大,概率趨向於0
當然了。想像每次隨機一個0-9的數字接在小數點後面,你永遠終止不了這個數
數學上是概率為0的
要看你0到1的區間細分多少份,再取概率咯
如果無限細分,概率只能是無限接近於零,但是不會是零
首先這是測度論的內容。其次這個問題不是well-defined的,答案也未必是零。嚴格來說應該先給出概率空間,因為「任取一點」這個說法本來就是ambiguous的。如果是絕對連續的(absolutely continuous)的概率測度,那麼單點集的概率測度就是零,也就是說取到任一給定點的概率為零(因為單點集甚至可數集的Lebesgue測度都是零,由絕對連續的定義可以直接推出該結論)。如果這個概率空間中定義的概率測度是離散的(discrete),那麼單點處的概率可以不為零,一個典型的例子是Dirac measure。
我就簡單說到這,想詳細了解的可以找一本測度論的書看看或者參考Wikipedia的以下詞條:Lebesgue"s decomposition theorem、Discrete measure、Singular measure
嗯,連續型隨機變數取到任何一點的概率都是0,屬於零概率事件,但不是不可能事件。
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