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使用 Python 模拟最著名的反直觉概率问题

原文:https://pub.towardsai.net/simulate-the-most-famous-counter-intuitive-probability-problem-using-python-94f3e2617540?source=collection_archive---------1-----------------------

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数学,教程

学习如何模拟蒙蒂霍尔问题,以便更好地理解其背后的逻辑和数学。

动机

最近,我遇到了违反直觉的蒙蒂霍尔难题。最初,我对这个答案感到惊讶,并不信服。当我最终理解它时,我更加惊讶,这改变了我对概率的直觉。我希望这篇文章能帮助你更好地理解概率统计。

蒙蒂·霍尔问题

蒙蒂霍尔问题最初是由史蒂夫·塞尔文提出并解决的。但它的名字来自蒙蒂·霍尔,他在一个电视游戏节目中主持了这个节目。好的,这里有一个蒙蒂霍尔问题的修改版本。

  • 三张 ——两张空牌,一张上面有星星标志的牌。如果您正确地选择带有星形符号的卡片,您就赢了。
  • 你看不到牌上的内容。你被要求从三张牌中选择一张
  • 现在在剩下的两张卡中,一张空的卡出现了。你有一个选择——要么换另一张卡,要么保持之前的选择。

这里的实际问题是,你应该留在还是切换?哪个选项最有利?

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我们可能会直觉地认为两张牌都有 50%的机会在上面出现星号,我们是留下还是换都没关系。

但事实是,与使用之前的卡相比,转换给我们带来了两倍的优势。这可能是反直觉的,我会解释为什么你应该切换。

但是在我们着手解决之前,我们将使用 Python 模拟这个问题,看看会发生什么。

上面的代码运行上述场景的 1000 次模拟。我得到了342stay _ wins 和658switch _ wins。

你可能会得到不同的结果,但是 switch_wins 将会是大约两倍于 stay_wins 的数量。

您可以尝试增加或减少模拟的数量,并观察会发生什么。

当你增加模拟的次数时,模式就变得清晰了——33%的停留时间赢得了而 66%的切换时间赢得了。

看到代码后,你们中的一些人可能已经明白,移除一张空卡与问题无关。

它只是用来骗你的。实际问题可以简化如下。

  • 有三张 **——如前所述,要求从三张牌中选择一张。**
  • 如果你选的牌是上面有星号的牌,你就赢了。

所以你挑星卡的概率是一张三或者 33%,而你挑空卡的概率是两张三或者 66%

当我们可以选择换牌时,我们会误以为我们是在两张牌之间选择。

但实际上,我们有机会选择我选的' 牌是一张空牌'——这有三分之二的机会是正确的。

如果你仍然像我一样觉得这个问题有悖常理,我认为当我们分析一个事件时,我们通常倾向于根据可能性来看待——我们只是关心一个特定的事件

我们不会根据概率来思考——当事件重复很多次时会发生什么。

但是,只有从概率的角度思考,才能帮助我们做出最有可能带来有利结果的选择。