일상의 확률은 알려지지 않은 문제를 다루는 방법일까요?


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그것은 양자 물리가 아닌 일상의 확률에서와 같이, 확률은 실제로 미지의 것을 대체 할뿐입니다. 예를 들어 동전 던지기를 생각해보십시오. 머리가 50 %, 꼬리가 50 % 확률로 "무작위"라고 말합니다. 그러나 동전의 밀도, 크기 및 모양을 정확히 알고 있다면; 공기 밀도; 동전이 얼마나 많은 힘으로 뒤집 혔는지; 정확히 그 힘이 놓여진 곳; 동전과 바닥의 거리; 등등, 기본 물리학을 사용하여 머리 또는 꼬리에 착륙할지 여부를 100 % 정확하게 예측할 수 없습니까? 그렇다면이 시나리오에서 불완전한 정보를 처리 할 수있는 방법이 아닐까요?

카드 한 벌을 섞어도 같은 것이 아닌가? 나는 순서가 무엇인지 모르기 때문에 카드 순서를 무작위로 취급하지만, 첫 번째 카드가 스페이드 에이스 일 가능성은 1/52 확률이 아닙니다 .100 %는 스페이드 에이스 또는 100 %는 아닙니다.

주사위를 굴리고 갑판을 섞는 것이 실제로 무작위가 아닌 경우, 알고리즘 (및 아마도 다른 변수)을 알고 있다면 컴퓨터 화 난수 생성기가 무작위가 아니라는 것을 알지 못합니다. 숫자는?


대답하는 데 시간이 걸리는 사람, 특히 나와 같은 수학이 아닌 사람의 멍청한 질문에 미리 감사드립니다. 많은 사람들이 지식이있는 척하는 사람이 아니기 때문에 레딧에 가고 싶지 않았습니다. 추가 메타 설명 :

첫째, 비슷한 질문이 이미 랜덤 대 알 수 없음 이라는 것을 알고 있습니다 . 그러니 제발 저를 언급하지 마십시오. 제가 묻고 자하는 질문은 훨씬 더 좁고 훨씬 간단한 수학에 기초한다고 생각합니다.

둘째, 나는 수학적인 사람이 아니므로 간단한 예제와 비 기술적 언어를 고수하십시오 (절대적으로 필요한 경우가 아니라면 미술사 전공의 대학에서 지능적으로 상급자에게 설명하는 것처럼 가장하십시오).

셋째, 저는 ELEMENTARY 확률에 대해 잘 알고 있습니다. 이것은 주로 많은 포커를하기 때문이지만 다른 도박 게임에서 룰렛, 주사위, 복권 등과 같은 방식으로 작동하는 방식을 이해합니다. 다시 말하지만, 이것은 매우 기본적인 것이므로 피할 수 없다면 양자 물리학을 피하십시오.

넷째, 우스꽝스럽게 들리지 않지만 사람들이 내 질문에 대한 답변을 토론하고 그들이 나보다 더 많은 것을 아는 것을 보여주지 않기를 바랍니다. 나는 사람들이 불필요하게 초 기술적 인 언어를 의도적으로 사용하고 다른 사람을 실제 질문을 토론하기보다는 어휘와 혼동함으로써 논쟁에서 누군가를 "이길"것을 보았 기 때문에 이것을 말한다. 예를 들어, "일부 아세틸 살리실산을 섭취하는 것이 좋지 않다"고 말하는 대신 "아스피린을 섭취해야한다"고 말합니다.


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고전적 확률 (물론 논쟁)에 대한 해석과 이에 관한 흥미로운 문헌이 여러 가지 있습니다. en.m.wikipedia.org/wiki/Probability_interpretations 는 좋은 출발입니다. 양자 확률도 마찬가지입니다.
Tom Copeland

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: 철학 Q & A에서 일부 관련 논의를 참조하십시오 philosophy.stackexchange.com/questions/29364/...을 . "진정한"무작위성은 양자 수준에서만 존재할 수 있으며, 그 이상의 모든 경우에, 우리가 이용할 수있는 (또는 가지고 있지 않은) 정보가 주어지면 이벤트는 무작위입니다. 당신의 표현은 "이것은 양자 물리학이 아닌 일상의 확률에서와 같이 보입니다. 확률은 실제로 미지의 대용품 일뿐입니다."는 그 아이디어를 표현하는 좋은 방법 인 것 같습니다.
Marius

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질문 텍스트의 50 % 이상이 질문을 작성하는 데 도움이되지 않는 메타 비고입니다. 그들은 실제 질문보다 앞서서 게시물을 소화하기가 조금 어려웠습니다. 나는 실제 질문 후에 자유를 잃어 버렸다. 솔직히 말해서,이 섹션 전체를 지울 수 있다고 생각하지만 그것은 당신에게 달려 있습니다. 질문 자체에 +1
amoeba는

1
링크와 요약은 @Marius +1입니다. 나는 양자 수준에서 무작위성의 본질에 대해서도 토론하고 있다고 덧붙였다.
amoeba는

아메바, 섹션을 아래로 이동해 주셔서 감사하지만 삭제하지는 않겠습니다. 누군가가 그 질문에 나를 연결했을 것이라고 생각하기 때문에 첫 번째 요점이 필요하다고 느꼈습니다. 두 번째와 세 번째는 사람들이 내가 기본 개념 이상의 수학에 대한 지식이 거의 없다는 것을 이해하고 그에 따라 설명을 조정하기 위해 필요했습니다. 네 번째는 가장 필요하지 않지만 일부 답변이 내가 익숙하지 않은 용어를 사용하지 못하게했다고 생각합니다.
N00ber 2016 년

답변:


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당신은 완벽하게 맞습니다, 확률은 불확실성의 척도입니다. 코인 플립은 다른 스레드에서 논의 된 좋은 예 입니다. 동전 던지기는 물리적이고 결정적인 과정입니다. 실제로 원하는 결과를 얻기 위해 동전을 뒤집는 법을 배운 사람들이 있으며 결정적이고 예측 가능한 동전 뒤집기를 생산하는 기계입니다. 다시 한 번 E. Borel을 인용하겠습니다 (Bruno de Finetti 이후, 확률 : 확률 이론과 과학의 가치에 대한 비평 적 에세이 ) :

"코인이 이미 던져진 후에는 머리 나 꼬리에 베팅 할 수 있습니다. 따라서 그 움직임이 결정됩니다. 확률은 사건이 어느정도 철학적 의미로 결정되지 않았다는 사실에 있지 않고, 어떤 가능성이 일어날 지 예측할 수 없거나 , 어떤 가능성이 발생했는지 수 없다 "

일을 더욱 복잡하게하기 위해 확률을 믿음의 정도로 해석 하는 베이지안이 있습니다 . 실제로 확률에 대한 많은 다른 해석이 있습니다. 무언가가 불가능하거나 매우, 가능성이 거의없는 경우 확률을 0으로 지정하고 ( 여기 , 여기여기를 확인 ), 확실 할 때 확률은 1과 같습니다. 불가능하고 불가능한 사건에 대해서만 이야기 할 때, 확률은 논리로 줄어 듭니다. 불확실한 사건을 고려할 때, 그것은 논리의 확장으로 보일 수 있습니다 .

그러나 확률은 "알 수없는"을 대신 할 수 없으며, "알 수없는" 정도를 측정 한 것입니다. 그것은 다른 방식으로 해석 될 수 있고, 약간 다른 것을 측정하지만, 결국 우리는 미지의 것을 정량화 할 수 있습니다. 확률은 우리가 현실에 대해 더 많이 말할 수있게하고, 무언가가 "알 수 없음"또는 "불확실하다"고 말합니다. 그러나 그것은 단지 측정에 관한 것이 아니라, 확률을 통해 예측을하고, 기대와 위험을 정확하게 추정 하거나 , 확률을 결합하기 위해 Bayes 정리를 적용 하여 몇 가지 예를 제시 할 수 있습니다. 사실 Daniel KahnemanAmos Tversky가 보여 주듯이, 사람들은 불확실성과 위험에 대해 추론하는 데 어려움을 겪는 반면 공식적이고 확률론적인 추론을 사용하면 우리의 편견에서 벗어날 수 있습니다.


+1. 아주 훌륭하고, 더 읽을 거리가 많습니다.
amoeba는

4
"더 나쁜 것을 만들기 위해 베이지안이있다"는 것을 제외하고는 확실히 +1을 줄 것이다.
Darren

6
@Darren은 "일을 더 나쁘게 만드는 것"은 아이러니하다. 만약 당신이 링크 된 스레드를 보면 베이지안 접근법에 대해 몇 가지 대답이 있음을 알 수있을 것이다. 나는 내 마음을 베이지안으로 생각합니다.
Tim

9

"주관적 확률"과 같은 용어로 불확실성의 긴 역사와 불확실성의 정량화가 있습니다. 핵심 결과는 Cox 'Theorem 입니다. 그는의 세 가지 속성 상정 어떠한 조치 또는 불확실성의 표현을 :

  • 분 산성 및 비교 가능성 – 제안의 타당성은 실제 숫자이며 제안과 관련된 정보에 따라 다릅니다.
  • 상식 – 가능성은 모델의 가능성에 대한 평가에 따라 다양해야합니다.
  • 일관성 – 제안의 타당성을 여러 가지 방법으로 도출 할 수 있으면 모든 결과가 동일해야합니다.

에이 에이


1
나는 제안을 이해한다고 생각합니다 : (1) 어떤 제안, P가 0.0인지 1.0인지, (2) 주어진 시스템 내에서 P의 가능성을 평가할 때 상식 (예 : 기본 논리)을 사용해야합니다 , (3) 결과를 얻을 수있는 여러 가지 방법이 있으면 모든 결과가 동일해야합니다. 그러나 이것이 어떻게 내 질문에 대답하는지 알 수 없습니다. 또한 타당성과 확률의 차이는 무엇입니까?
N00ber

1
이것은 확률 시스템이 어떻게 작동해야 하는지를 설명하는 것처럼 보이지만, 확률이 나타내는 것에 대해 묻고 있습니다.
N00ber 2016 년

콕스의 결과는 모든 형태의 불확실성 (타당성, 주관적 확률, 신뢰 등)이 궁극적으로 확률의 언어로 표현 가능하고 근본적으로 통일되어 있다는 것이다. 자연 언어 (다른 자연 언어 포함) 내에서 용어에 많은 변형이 있지만 궁극적으로 무언가를 계산하고 실험을하려면 확률 용어를 사용해야합니다. 그의 결과는 "퍼지 논리"개념 (확률과 다를 경우)이 불확실성에 대한 이해를 증진시키지 못한다는 것입니다.
David G. Stork

나는 당신의 응답을 다시 읽었으며, 실제로 이해하기 어려운 방식으로 내 질문에 대답합니다.
N00ber

3

짧은 대답은 그렇습니다. 이 박사 논문 의 첫 번째 장 에는 던지는 핀을 뒤집는 시뮬레이션이있는 예가 있습니다. 결과 'pin-up'또는 'pin-down'은 일상 생활에서 일반적으로 제어하지 않는 여러 변수 (예 : 회전 속도 및 크기)에 따라 다릅니다. 따라서 시뮬레이션에서 시스템은 결정 론적입니다. 입력 변수가 주어지면 결과를 계산할 수 있습니다. 그러나 테이블에서 핀을 뒤집을 때 정확한 값을 알 수 없으므로 '핀업'또는 '핀 다운'핀 착륙 확률 만 추정 할 수 있습니다.

마지막으로 우리는 대부분의 실제 시스템이 다이나믹 시스템의 관점에서 (적어도 원칙적으로) 설명 될 수는 없지만 대부분의 실제 시스템에 대한 불확실하고 불완전한 지식에서 비롯된 '무작위'에 대한 해석은 시스템의 상태는 양자 수준까지 적용됩니다.


1

그럼에도 불구하고 양자 물리학을 이야기하면 특정 문제와 역설을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 여우 원숭이의 의견 을 예로 들어 보겠습니다 .

..., 그러나 이것들은 철학적 감정을 상하게했습니다. QM은 무한한 수의 비트를 다루는 것을 피해야하는 Nature의 방법입니다

그러나 자연은 사건의 정확한 확률을 기록하기 위해 여전히 무한한 수의 비트를 필요로하는 것처럼 보이기 때문에 역설이 있습니다. 일상적인 확률에 대해서도 같은 문제가 발생합니다. 일기 예보는 특정 기간 동안 특정 지역에서 다음 날 강우 확률을 30 %로 예측할 수 있습니다. 그러나이 확률은 얼마나 정확합니까? 실제 확률이 25 %에서 35 % 사이라는 것을 의미합니까? 확률의 정확성에 대해 이야기하는 것이 합리적입니까? 룰렛에서 특정 숫자의 확률은 1/37이지만 해당 확률의 정확성에 대해 말할 수 있습니까? 여기서 충분한 반복 실험을 수행하여 주어진 확률의 정확도에 대한 가설을 적어도 테스트 할 수 있습니다.

그런 의미가 아니더라도 Pascal의 Wager 는 비슷한 유형의 역설을 제시합니다. 그것은 반복 될 수없는 실험을 설명하고, 그런 맥락에서 그러한 정확한 확률이 의미가 있는지의 여부를 의심하지 않고 특정 결과에 0.000001 또는 1e-3000과 같은 확률을 할당 할 수 있다고 가정합니다.

올레 피터스 (Ole Peters)와 머레이 겔만 (Murray Gell-Mann, 유명한 물리학 자 ) 의 논문 은 이러한 생각을 촉발시켰다


확률 그 자체는 "정확한"것이 아니거나 불가능할 수 있습니다. 확률에 대한 일종의 추정을 의미한다고 생각합니다 ..? 예측의 정확성 또는 룰렛 결과의 균일 한 모델 등에 대한 정확성에 대해 이야기 할 수 있지만 이는 확률의 정확성이 아닙니다.
Tim

@Tim 나는 어떤 가능성을 언급하는 것이 일반적인 구체적인 상황을 의미한다. QM에서 특정 결과에 대한 확률을 계산할 수 있고, 일기 예보에는 강수 확률이 있으며, 룰렛에 확률이 있으며, Pascal의 Wager는 신이 존재할 확률이 있다고 가정합니다. 다른 사람들보다 (주로 확률을 테스트하기 위해 얼마나 자주 그리고 얼마나 충실한 실험을 수행하고 반복 할 수 있는지에 따라)
토마스 클리 펠

그러나 추정 된 확률 에 대해 이야기하고 있습니다.
Tim

@Tim 나는 확률 테스트 (정확한 정도)와 확률 추정 에 대해 더 많이 생각하고 있습니다 . 이 시험은 독립과 같은 추가적인 특성에 의존하지만, 동일하게 반복되는 실험에서는 그렇지 않을 것입니다 (그렇지 않으면 강수 확률은 시험 될 수 없습니다). 나는 논리적 인 배경에서 왔으며 술어 논리를 염두에두고 게임 의미와 비슷한 것을 가지고 있습니다. 그러나 여기에서의 나의 대답은 실제로 내가 생각한 것이 아니 거나이 역설의 가능한 해결책에 대해 생각하지 않는 나열된 상황으로 구성됩니다.
토마스 클리 펠

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그러나 당신이 말하는 그 속성들은 확률이 아니라 통계 모델의 속성입니다. 예 : 확률 머리 = 꼬리 = 0.5 인 공정한 동전을 상상해보십시오. 여기에서의 확률은 0.5입니다. 여기서 측정 할 수있는 정확도는 없습니다. 데이터를 여러 번 던지고 추정 된 확률을 값 0.5와 비교할 수 있지만, 이는 측정의 정확성과 추정치에 대해서만 알려줍니다.
Tim
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