如有疑问,请模拟

在过去的一年中,我真正变得欣赏的想法之一就是模拟的力量。 模拟可用于各种主题,当有多个相互作用的组件影响感兴趣的结果时,它们特别有用。 您可以在此处阅读有关模拟的更多信息。

模拟也很有趣 ,并且对教授(或以视觉方式“证明”)概率思想很有用。 今天,我在FiveThirtyEight的迷你骑手问题中遇到了一个很好的例子。 本周的问题涉及两个人在玩基于骰子的游戏。 骰子的侧面是红色或蓝色。 虽然这个问题并没有赢得任何新奇的奖赏,但它仍然很有趣。

每个玩家掷出两个六面骰子。 当双方颜色相同时,玩家1(艾比)获胜,而当双方颜色不同时,玩家2(Beatrix)获胜。 问题指出,其中一个骰子有5个相同颜色的面。 它询问其他骰子必须是什么颜色,才能使玩家有相等的机会赢得比赛。 这是问题的链接。

现在,这不是一个特别难以解析的问题,而这实际上是我最初所做的。 第二个骰子的颜色只有6种可能的排列方式,因此我们可以反复尝试,直到Abby获胜的概率等于Beatrix获胜的概率。

但是……我们也可以模拟! 我用python写了一些简单的代码,可以对每种可能的情况进行10,000次模拟。 因此,对于第二个骰子的每个排列(1个蓝色边,2个蓝色边,3个边……),我们都知道每位玩家赢得10,000个游戏中有多少场。

当红色边的数量较少时,Abby的胜利较高是有道理的,而当两个边的颜色相同时,她就会获胜。 由于第一个骰子是蓝色多数,如果第二个骰子也是蓝色,她将经常获胜。

结果也很明显-当第二个骰子的边的50%为红色时,玩家的获胜次数大致相同(当然,获胜次数不会完全相同,因为模拟具有随机性)。 因此,解决方案是第二个骰子将具有三个红色面和三个蓝色面。 这个结果可能是违反直觉的,因为人们可能期望第二个骰子需要更多的红色面,以便“补偿”第一个骰子上大部分的蓝色面。 但是我们可以看到情况并非如此。

模拟经常揭示出逃避我们直觉的真理,这是学习如何使用它们的重要原因。