Fråga:
Medelvärdet för en vald matris från en oändlig serie rullar
Jason
2015-10-27 07:50:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Om jag kastar ett tärningar ett oändligt antal gånger och alltid väljer det högre värdet av de två, kommer det förväntade medelvärdet av de högsta värden att överstiga 3,5?

Det verkar som om det måste vara eftersom om jag kastade en miljon tärningar och valde det högsta värdet varje gång är oddsen överväldigande att sex skulle vara tillgängliga i varje kast. Således måste det förväntade medelvärdet vara ungefär 5.999999999999 ...

Men jag kan inte tycka att räkna ut vad det förväntade värdet skulle vara med mitt exempel med bara två tärningar. Kan någon hjälpa mig att nå ett nummer? Skulle det knappt överstiga 3,5? Är det till och med något som kan beräknas?

Kan du räkna upp provutrymmet?Lista ut möjligheterna för 2-tärningsexemplet.
Fem svar:
Erik
2015-10-27 13:59:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det finns inget behov av att använda simulering för detta, det allmänna fallet är ganska lätt att analysera. Låt $ n $ vara antalet tärningar och $ X $ vara det maximala kastet när du kastar $ n $ tärningar.

Det följer att $$ P (X \ leq 1) = \ left (\ frac {1} {6} \ höger) ^ n $$ och i allmänhet $$ P (X \ leq k) = \ vänster (\ frac {k} {6} \ höger) ^ n $$ för $ k $ mellan 1 och 6. Därför kan vi få $$ P (X = k) = P (x \ leq k) - P (x \ leq k-1) = \ left (\ frac {k} {6} \ höger) ^ n- \ left (\ frac {k-1} {6} \ right) ^ n. $$

Så vi kan skriva ner sannolikhetsfördelningen i sluten form. Genom att göra detta för $ n = 2 $ får du det förväntade värdet 4.472222.

Lägg märke till att $ P (X = 6) = 1 ^ n - (\ frac {5} {6}) ^ n \ rightarrow 1 $ som $ n \ rightarrow \ infty $ i gränsen, så denna formel bekräftar också dinintuition från din fråga.
d0rmLife
2015-10-27 08:14:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag föreslår att du bara går igenom det triviala fallet för att se svaret.

Möjliga resultat från att rulla två tärningar genererar en 6x6 matris: $$ \ begin {bmatrix} (1,1) & (1,2) & ... \\ (2,1) & (2 , 2) & ... \\ (3,1) & (3,2) & ... \\ ... \ end {bmatrix} $$

Det förväntade värdet av summan är 7. Detta är fallet eftersom rullarna är identiska oberoende ritningar, så de kan summeras. Förväntningen att rulla en rättvis kubisk form är 3,5.

Men du frågar om maximering. Låt oss nu räkna maximeringen från att kasta två tärningar. Återigen är det en 6x6 matris: $$ \ begin {bmatrix} 1 & 2 & ... \\ 2 & 2 & ... \\ 3 & 3 & ... \\ ... \ end {bmatrix} $$

Beräkna det förväntade värdet, så här: $$ E [x] = \ Sigma (xP (x)) = 1/36 (1) + 1/36 (2) + ... + 1/36 (6) \ ca 4,47 $$.

Lägg märke till att rulla $ n $ tärningar motsvarar (i en sannolik bemärkelse) att rulla en död $ n $ gånger. Så för att rulla $ n $ tärningar kan du se hur matrisen ändras och hur den resulterande förväntningen ändras också.

Nishanth
2015-10-27 08:59:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Experimentet kan också simuleras. Detta tillvägagångssätt är användbart när det är svårt att räkna (som att kasta 3 tärningar).

  # fixa fröet för reproducerbarhetset.seed (123) # simulera par dicerolls = matris (prov (1: 6, 2000000, ersätt = T), ncol = 2) # beräkna förväntat värde (applicera (rullar, 1, max)) [1] 4.471531  
Briguy37
2015-10-27 19:30:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Förutsatt att var och en av de 36 kombinationerna har lika sannolikhet måste vi bara lägga till värdena för var och en av de 36 kombinationerna och dela med 36 för att få genomsnittet:

  1. 1 möjlighet: 11
  2. 3 möjligheter: 12, 21, 22
  3. 5 möjligheter: 13, 23, 31, 32, 33
  4. 7 möjligheter: 14, 24, 34, 41, 42, 43, 44
  5. 9 möjligheter: 15, 25, 35, 45, 51, 52, 53, 54, 55
  6. 11 möjligheter: 16, 26, 36, 46, 56, 61, 62, 63, 64, 65, 66

(1 * 1 + 2 * 3 + 3 * 5 + 4 * 7 + 5 * 9 + 6 * 11 ) / 36 = 4,47222 ..

QuestionC
2015-10-27 23:18:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Troll Dice Roller är verktyget för att hitta tärningssannolikheter. Han har ett papper som förklarar implementeringen, men det är ganska akademiskt.

max (2d6) avkastning

  1 - 2,8% 2 - 8,3% 3 - 13,9% 4 - 19,4% 5 - 25% 6 - 30,6% Medelvärde = 4,47222222222Spread = 1,40408355068 Medelavvikelse = 1,1975308642  


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...