Бросание кубика и эргодическая теорема

Решаем задачу о том, сколько раз в среднем надо бросить кубик, чтобы выпала определённая грань, и обсуждаем связь разных средних.
Благодарим вас за интерес к нашей работе!
Получить доступ к дополненным материалам и поддержать нас можно нашем телеграм-канале: t.me/getaclass_channel/525
Новосибирский Государственный Университет
www.nsu.ru/

Пікірлер: 40

  • @aleksandrkirkinskij1840
    @aleksandrkirkinskij18402 ай бұрын

    Замечательная картинка - модель идеального газа. Эргодическая теорема - очень важное и нужное утверждение в МКТ. Отличный ролик!

  • @user-si6tl1iu7c
    @user-si6tl1iu7c2 ай бұрын

    Здравствуйте. Спасибо за, как всегда, интересный и наглядный ролик. Ситуация с кубиком и монетой являются, наверное, простейшими случаями, когда ни стороны монеты, ни грани кубика не взаимодействуют друг с другом, а также на них не влияет окружающее пространство. Поэтому здесь всё равно, как проводить усреднение. А вот в метрологии, в случае косвенных измерений, разница того, как именно вы усредняете, имеется. Допустим, у вас 2 набора (массива) парных данных, собранных в результате эксперимента (Х и У), и вам нужно рассчитать по этим данным среднее значение третьей переменной (Z), связанной с первыми двумя известным законом (для конкретики можно выбрать закон товарища Ома). Первый путь: это получить общее Хср., и общее Уср., и, на основе известного соотношения между Х и У вычислить Zср. Второй путь: рассчитать Zi-е, используя известное соотношение между Х и У, а потом усреднить полученные Zi-е, получив Zср. Один из предложенных вариантов - неправильный. Что скажут авторы канала?

  • @FeelUs
    @FeelUs2 ай бұрын

    Можно взять 10 неэргодических монет: 5 из них с двух сторон орлы, 5 из них с двух сторон решки. Если бросить это 10 монет, то вероятность выпадения орла =1/2. А если взять одну из этих монет и 10 раз кинуть, то 10 раз выпадет одно и то же

  • @user-be9vc5zq7g
    @user-be9vc5zq7g2 ай бұрын

    Как всегда интересно!🌺

  • @vb6520
    @vb65202 ай бұрын

    Очень интересная подача материала. Методически правильно и увлекательно. И визуальный ряд и расчётная часть впечатляют. Может быть, если бы в институте так преподавали теорию вероятностей была бы пятёрка, а не тройка по ТВиМС.

  • @user-yx6eg3wd9y
    @user-yx6eg3wd9y2 ай бұрын

    Спасибо

  • @user-bv1um2me8o
    @user-bv1um2me8o2 ай бұрын

    Расчетные методы Монте-Карло и Молекулярной Динамики в физической химии -дают среднее по ансамблю и среднее по времени. В равновесных условиях должны давать одинаковые результаты.

  • @aleksandrkirkinskij1840

    @aleksandrkirkinskij1840

    2 ай бұрын

    Насколько я помню, доказывается это в отдельных случаях - теорема, в других - гипотеза.

  • @Mikhail_Zaitsev
    @Mikhail_Zaitsev2 ай бұрын

    среднее число бросков до выпадения заданной грани будет 6 бросков, но при ограничении их числа не каждая серия достигнет результата, а тогда мы имеем дело с другой выборкой - сериями ограниченных чисел бросков, среднее число бросков до результата в которых естественно не отвечает выборке с неограниченным числом.

  • @michaelpovolotskyi3295
    @michaelpovolotskyi32952 ай бұрын

    Я думаю, что задача про кубик и эргодическая гипотеза - это не одно и то же. Задача про кубик допускает два решения, но эти типично для теории вероятностей. Там есть много теорем, как одно и то же можно считать по-разному, например, мат. ожидание суммы случайных величин равно сумме мат. ожиданий. А вот эргодическая гипотеза требует ансамбль из большого числа взимодействующих частиц, и в общем случе не доказана.

  • @schetnikov

    @schetnikov

    2 ай бұрын

    Мы нашли листочек МЦНМО "Эргодичская теорема", там были в том числе и такие задачи. Похоже, что математики трактуют этот термин более широко, чем физики.

  • @michaelpovolotskyi3295

    @michaelpovolotskyi3295

    2 ай бұрын

    @@schetnikov Откровенно говоря, я не знаю строгого математического определения эргодичности, мои знания по теорверу поверхностны. Что ж, нам учиться никогда не поздно.

  • @micmac8171
    @micmac81712 ай бұрын

    А Яков Синай еще жив, представляете?

  • @sergey_kuskov
    @sergey_kuskov2 ай бұрын

    Обозначим исомое математическое ожидание числа бросков кубика за X. Тогда X = 1/5 * 1 + 1/6 * (1+X). Отсюда X = 6

  • @michaelpovolotskyi3295

    @michaelpovolotskyi3295

    2 ай бұрын

    У меня почtму-то другое уравнение: x = 1/6*1 + 5/6*(x+1)

  • @schetnikov

    @schetnikov

    2 ай бұрын

    @@michaelpovolotskyi3295 1/6 и 5/6 конечно, это наверное опечатка.

  • @getaclassmath

    @getaclassmath

    2 ай бұрын

    Можно и так написать: X = 1 + 5/6*X.

  • @user-md2fk3jj1e
    @user-md2fk3jj1e2 ай бұрын

    можно кстати попробовать написать программу визуализации столкновения молекул без реального расчета столкновения частиц. возможно будет эффективней считать и разыгрывать скорость и направление движения, на большом масштабе глаз подвоха не заметит. или я написал глупость ;)

  • @mike-stpr
    @mike-stpr2 ай бұрын

    С моей удачей я этот кубик буду целый день бросать, а желтая сторона так и не выпадет.. ((( 🙂

  • @DidiKhan919

    @DidiKhan919

    2 ай бұрын

    Это в каком случае: когда выпадение желтой грани - это благоприятный для Вас исход, либо напротив - неблагоприятный? 😊

  • @LemmingSun
    @LemmingSun2 ай бұрын

    Интересно, вероятность выпадения выделенной грани при одном броске 1/6, при сериях из двух бросков подряд 1/36 и т. д. Применяя эргодическую гипотезу, можно заменить одновременными бросками двух кубиков, трех и т. д. Если делать ставки на выпадение грани при следующем броске, то, получается, лучше выбирать другие грани? 😁

  • @Fasalytch

    @Fasalytch

    2 ай бұрын

    Конечно. Ведь другие грани выпадают с вероятностью 5/6, а та же - с вероятностью 1/6

  • @Micro-Moo

    @Micro-Moo

    2 ай бұрын

    Вот только для задачи о кубике нет необходимости использовать какую-либо гипотезу. Используется только тот очевидный факт, что вероятность выпадания любой грани одна и та же 1/6 и не зависит от других бросков. Всё остальное выводится строго, без элементов гипотетичности.

  • @Micro-Moo

    @Micro-Moo

    2 ай бұрын

    @@Fasalytch «Ведь другие грани выпадают с вероятностью 5/6, а та же - с вероятностью 1/6.» Вот только эргодическая гипотеза здесь ни при чём.

  • @Fasalytch

    @Fasalytch

    2 ай бұрын

    @@Micro-Moo я лишь прокомментировал последний вопрос

  • @Micro-Moo

    @Micro-Moo

    2 ай бұрын

    @@Fasalytch «я лишь прокомментировал последний вопрос» Понял, спасибо за уточнение.

  • @muroma3088
    @muroma30882 ай бұрын

    Геометрическое распределение называется.

  • @fylhtqvzcybrjd9320
    @fylhtqvzcybrjd9320Ай бұрын

    беру кубик и бросаю его 60000 раз желтая сторона выпадет 10000 раз разбивая последовательность на 10000 серий заканчивающихся желтым общая длина всех 10000 серий 60000 т.е. в среднем по 6

  • @user-ix6mj2qf4e
    @user-ix6mj2qf4e2 ай бұрын

    Почему мы вероятность выпадения умножаем на количество бросков не понимаю 2:00

  • @Ihor_Semenenko

    @Ihor_Semenenko

    2 ай бұрын

    Таким образом находиться математическое ожидание - наиболее вероятное число бросков.

  • @Micro-Moo

    @Micro-Moo

    2 ай бұрын

    @@Ihor_Semenenko Матожидание это не вероятность, а вопрос был задан о вероятности. Вы на него не ответили. Ответ лежит в самый элементарных основах теории вероятности: вероятность сочетания двух независимых событий это произведение вероятностей каждого из них, и так далее.

  • @user-ix6mj2qf4e

    @user-ix6mj2qf4e

    2 ай бұрын

    ​@@Micro-Moo Да нет, спасибо обоим что попытались ответить на мой вопрос, я пересмотрел щас ещё раз и вроде бы понял - почему мы количество бросков умножаем на вероятность выпадения нужной нам грани

  • @Ihor_Semenenko

    @Ihor_Semenenko

    2 ай бұрын

    ​@@Micro-Moo В в идео вопрос не о вероятности, а о среднем числе бросков, т.е. таком числе, которое поулчеться как рене в ольшом числе испытаний. А по поводу матоидания: если некоторая велечина Х распределена по некоторому закону, то наиболее вероятное ее значение это М(Х). Это ж самый основы теории вероятностей. Просто в видео не прозвучало это слово.

  • @user-md2fk3jj1e

    @user-md2fk3jj1e

    2 ай бұрын

    потому что мы ищем в итоге количество бросков, а не вероятность выпадения

  • @sibedir
    @sibedir2 ай бұрын

    Чтобы оставить хоть какой-то комментарий 😊: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #include #include std::random_device rd; std::mt19937 mt(rd()); using dice_roll_result_type = std::mt19937::result_type; std::uniform_int_distribution dice(1, 6); dice_roll_result_type dice_throw() { return dice(mt); } using count_t = unsigned int; int main() { std::setlocale(LC_ALL, "Russian"); constexpr count_t series_count = 10000000; count_t total_throws = 0; for (count_t i = 0; i count_t series_length = 1; while (dice_throw() total_throws += series_length; } std::cout