概率论的起源是什么?
这一天,默勒和一名侍卫官赌骰子,两人都下了30个金币。如果默勒先投三次六分,默勒可以赢60金币;如果守卫官先掷出三次四分,那么这60个金币将由守卫官赢得。然而,就在默勒两次投出6分,后卫官只投出1次4分的时候,意想不到的事情发生了。接到通知后,侍卫官必须立即回去陪国王会见外宾。
赌博不能继续下去。那么,两个人下的赌注怎么分配呢?
默勒说:“我只需要再投1个6分,就能赢下所有的金币,而你要投2个4分才能赢这么多金币。”所以,我应该得到所有金币的3/4,也就是45个金币。"
警卫官不同意这种说法,反驳道:“如果我一直赌下去,我需要两次好机会才能赢,而你只需要一次,就是2: 1。所以只能拿全部金币的2/3,也就是40个金币。”
这两个人争论不休,结果谁也说服不了谁。
后来默勒越来越觉得自己的划分公平合理,但又说不出为什么公平合理。于是,他写信问法国著名数学家帕斯卡:
“两个赌客约定,谁先赢S局谁就赢。如果一个人赢了A (a(a
这个问题很有意思。如果他们的赌本是按照赢过的场次按比例分配的话,两个人都不服气,肯定会抢着喊“如果我继续赌下去,说不定我会特别幸运,下一场全赢。”但是,如果赌下去,谁能提前确定谁会赢呢?即使是下一轮,谁能预测谁会赢?
帕斯卡对这个问题非常感兴趣。他把它和他的解答一起寄给了法国著名数学家费马。很快,费马在回复中给出了另一种解决方案。两人不断交流,深入探讨这类问题,逐渐摸索出一些初步规律。
费马曾经计算过这样一个问题:“如果A只差两局就赢了,B只差三局就赢了,赌博就停止了。赌本应该怎么分配?”
费马心想:如果继续赌下去,无论是赢还是不赢,最多只需要四局就能决定胜负。于是他把这四种游戏中可能出现的情况一一列出,发现只有16种。如果A表示A赢,B表示B赢,那么16可能的情况是:
aaaa aaab aaba aabb
阿巴阿巴阿巴阿巴阿巴
咩咩巴巴
bbaa bbab bbba bbbb
在每4场比赛中,如果A出现两次或更多,A获胜。这样的情况有11种;如果B出现三次或更多,B获胜。有五种情况。所以费马算出了答案:赌本要按照11: 5的比例分配。
根据同样的算法,读者不难得出一个结论:在默勒的《暂停赌博》中,他提出的划分确实是合理的。
帕斯卡给费马的信写于1654年7月29日,这是一个值得纪念的日子。因为他们的交流,奠定了数学一个分支的基础,这个分支叫做概率论。
由于概率论与赌徒的关系,常被嘲讽为“赌徒之学”。
概率论主要研究隐藏在“偶然”现象中的数量规律。扔硬币时,它可能面朝上落地,也可能面朝上落地,没有人能事先确定哪一面朝上。它的结果纯属偶然。连续抛硬币50次,偶尔每次都会倒过来。但是,如果我们一直往下扔硬币,这种“偶然”现象就会表现出一种明显的规律性。有人掷硬币4040次,结果是2048次。有人投了12000次,结果是6019次。有人投了3万次,结果是14998次。头和背朝上的几率分别是1/2。抛硬币的次数越多,这种规律性越明显。
概率论正是基于这个规律,对个别场合下结果不确定的现象做出了明确的结论。比如一枚硬币抛50次,概率论的结论是25次平视的几率是1/2。而且下次出现自下而上的几率有多大?如果有一个1万人口的城市,整个城市每天投8个小时,每分钟投10次,那么这个城市出现一次这样的情况需要700多年。