Чи є цифри


33

Припустимо, ви дотримуєтеся послідовності:

7, 9, 0, 5, 5, 5, 4, 8, 0, 6, 9, 5, 3, 8, 7, 8, 5, 4, 0, 0, 6, 6, 4, 5, 3, 3, 7, 5, 9, 8, 1, 8, 6, 2, 8, 4, 6, 4, 1, 9, 9, 0, 5, 2, 2, 0, 4, 5, 2, 8. ..

Які статистичні тести ви застосували, щоб визначити, чи справді це випадковість? FYI - це яті цифри π . Таким чином, чи є цифри π статистично випадковими? Це говорить щось про постійну π ?nπππ

введіть тут опис зображення




10
Це цікаве і шалено запитання. Будь-який студент, який пройшов перший курс з вимірюванням теоретичної ймовірності, може легко довести, що «майже всі» реальні числа є нормальними . Але відомо дуже мало явних прикладів, і, наскільки я знаю (від мого) знання, питання жодним чином не було врегульовано жодною з "відомих" ірраціональних математичних констант.
кардинал

4
У (суворому) зв’язку з коментарем @ кардинала: Нормальна кількість

6
Що таке графік? Є десять барів, як це не дивно, і все зі значеннями вище 10%!
xan

Відповіді:



5

Відповідаючи лише на перше ваше запитання: "Які тести ви застосували, щоб визначити, чи ця [послідовність] справді випадкова?"

Як щодо трактування цього як часового ряду та перевірки на автоматичні кореляції? Ось декілька код R. Спочатку кілька тестових даних (перші 1000 цифр):

digits_string="1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113305305488204665213841469519415116094330572703657595919530921861173819326117931051185480744623799627495673518857527248912279381830119491298336733624406566430860213949463952247371907021798609437027705392171762931767523846748184676694051320005681271452635608277857713427577896091736371787214684409012249534301465495853710507922796892589235420199561121290219608640344181598136297747713099605187072113499999983729780499510597317328160963185950244594553469083026425223082533446850352619311881710100031378387528865875332083814206171776691473035982534904287554687311595628638823537875937519577818577805321712268066130019278766111959092164201989"
digits=as.numeric(unlist(strsplit(digits_string,"")))

Перевірте кількість кожної цифри:

> table(digits)
digits
  0   1   2   3   4   5   6   7   8   9 
 93 116 103 102  93  97  94  95 101 106 

Потім перетворіть його на часовий ряд і запустіть тест Box-Pierce:

d=as.ts( digits )
Box.test(d)

яка мені говорить:

X-squared = 1.2449, df = 1, p-value = 0.2645

Зазвичай ви хочете, щоб значення p було менше 0,05, щоб сказати, що існують автоматичні кореляції.

Запустіть, acf(d)щоб побачити автоматичні кореляції. Я не включив сюди зображення, оскільки це тьмяна діаграма, хоча цікаво, що найбільші відставання - це в 11 та 22. Побіжіть, acf(d,lag.max=40)щоб показати, що пік відставання немає = 33, і що це був просто збіг!


PS Ми могли б порівняти, наскільки добре зробили ці 1000 цифр пі, зробивши ті ж тести на реальних випадкових числах.

probs=sapply(1:100,function(n){
    digits=floor(runif(1000)*10)
    bt=Box.test(ts(digits))
    bt$p.value
    })

Це генерує 1000 випадкових цифр, робить тест і повторює це 100 разів.

> summary(probs)
    Min.  1st Qu.   Median     Mean  3rd Qu.     Max. 
0.006725 0.226800 0.469300 0.467100 0.709900 0.969900 
> sd(probs)
[1] 0.2904346

Таким чином, наш результат був комфортно в межах першого стандартного відхилення, і pi тремтить, як випадкова качка. (Я використовував, set.seed(1)якщо ви хочете відтворити ці точні числа.)


0

Це дивне питання. Числа не випадкові.

π

0.1212121212

πππ2222+1ππ


π

π

2
Я не дуже дотримуюся цієї відповіді. Так, pi фіксовано, але ряд цифр все ще може вести себе як ряд випадкових чисел. Я не бачу, як 0.1212 ... представляє випадковість за будь-яким визначенням. І як ви зазначаєте у своєму коментарі, те, чи містить пі якась довільна послідовність цифр, мало впливає на випадковий характер її цифр. То чому б на цьому зосереджуватися?
Ядерна Ванга

π

@AdamO Ви можете зробити це передбачення лише в тому випадку, якщо заздалегідь знаєте, що число, яке ви описуєте, - pi, що здається обманом. Цифри в 3.141592 не вказують на те, що наступна цифра - 6; єдиний спосіб ви це знаєте, тому що ми спеціально описуємо пі. Якщо ви вже не обчислили пі до N цифр, немає жодної причини очікувати, що цифра N буде будь-яким конкретним числом. Здається, ви маєте на увазі, що не існує такого поняття, як випадкова послідовність чисел, тому що, як тільки ви записуєте це, це фіксується.
Ядерна Ванга
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.