Все тексты   (www.monitor-em.narod.ru/index3.htm) monitor49@mail.ru       Ханов Олег Алексеевич

Парадокс Монти Холла

 

02 04 2010 С.О.

Ссылка на сайт http://ru.wikipedia.org/wiki/...

 

Информация на сайте.

//Парадокс Монти Холла - одна из известных задач теории вероятностей, решение которой, на первый взгляд, противоречит здравому смыслу. Задача формулируется как описание гипотетической игры, основанной на американском телешоу <Let's Make a Deal>, и названа в честь ведущего этой передачи. Наиболее распространенная формулировка этой задачи, опубликованная в 1990 году в журнале Parade Magazine, звучит следующим образом:

 

Представьте, что вы стали участником игры, в которой вам нужно выбрать одну из трех дверей. За одной из дверей находится автомобиль, за двумя другими дверями - козы. Вы выбираете одну из дверей, например, номер 1, после этого ведущий, который знает, где находится автомобиль, а где - козы, открывает одну из оставшихся дверей, например, номер 3, за которой находится коза. После этого он спрашивает вас, не желаете ли вы изменить свой выбор и выбрать дверь номер 2. Увеличатся ли ваши шансы выиграть автомобиль, если вы примете предложение ведущего и измените свой выбор?

 

При решении этой задачи обычно рассуждают примерно так: после того, как ведущий открыл дверь, за которой находится коза, автомобиль может быть только за одной из двух оставшихся дверей. Поскольку игрок не может получить никакой дополнительной информации о том, за какой дверью находится автомобиль, то вероятность нахождения автомобиля за каждой из дверей одинакова, и изменение первоначального выбора двери не дает игроку никаких преимуществ.

 

Однако такой ход рассуждений неверен. Если ведущий всегда знает, за какой дверью что находится, всегда открывает ту из оставшихся дверей, за которой находится коза, и всегда предлагает игроку изменить свой выбор, то вероятность того, что автомобиль находится за выбранной игроком дверью, равна 1/3, и, соответственно, вероятность того, что автомобиль находится за оставшейся дверью, равна 2/3. Таким образом, изменение первоначального выбора увеличивает шансы игрока выиграть автомобиль в 2 раза. Этот вывод противоречит интуитивному восприятию ситуации большинством людей, поэтому описанная задача и называется парадоксом Монти Холла.

 

Далее дается строгое математическое обоснование вывода.

 

Другая формулировка парадокса была представлена Мартином Гарднером в колонке Математические игры, которую он вёл в журнале Scientific American, в 1959.

Трое заключенных А, B и C приговорены к смертной казни, однако известно что один будет помилован. Приговор запрещает сообщать преступнику, будет ли он помилован или нет. A уговаривает охранника сказать, кого из двух других заключенных казнят. Так как вопрос не касается A, охранник решается сообщить, что казнят B. Как изменились вероятности казни A и C? Или, проводя аналогию с проблемой Монти Холла, следует ли A поменяться местами с С, если у него есть такая возможность?//

 

02.04.2010 Ханов О.А.

 

Про вероятности.

Неочевидно, неожиданно, и потому забавно. Вопросов нет - все объяснили, согласился, проверять на картах не буду, верю. Задач, вероятно, много можно придумать на эту тему. Жуликам на заметку ная правильную стратегию, можно обманывать, оставаясь в белых  перчатках. Возможно, есть и другие алгоритмы для честных жуликов.

 

... Если учитывать этот парадокс в политике, получается странная ситуация. Президенту надо принять решение, которое сводится к выбору одного из трех вариантов, каждый из которых имеет свои плюсы и свои минусы. Решение принимается, СМИ обсуждают решение, которое еще не вступило в силу. Кто-то одобряет, учитывая плюсы, кто-то возмущается, учитывая минусы... В это время что-то происходит (= ведущий открывает дверь). Хороший политик, заботящийся не о рейтинге, а о государстве, непременно должен изменить свое решение, по-прежнему не представляя всех последствий и по-прежнему рискуя ошибиться. И это может повторяться часто. Т.е. хороший политик (управленец) должен все время лгать (говорить: "я сделаю так",  но поступать иначе). Определение "политика - дело грязное" получает объективное основание.

Идем дальше. Безнаказанно лгать в демократическом государстве не получится, а диктатор может себе это позволить. Следовательно, с точки зрения математики, диктатура эффективнее.

 

03.04.2010 С.О.

 

..Здесь есть какой-то смысл, если рассуждать в духе антропного принципа, а также есть какая-то связь между просвечивающими 50% второго захода и

ассиметрией вероятностей (1/3 и 2/3). Это какая-то математическая нерешительность...

 

...А теперь бытовуха:

Едешь ты на машине и глохнешь. У тебя есть три равновероятные неисправности  - ушла искра, не поступает бензин, засорился воздушный жиклер. Ты думаешь, что виноват жиклер. Вероятность этого события, как и любого из оставшихся - 1/3. Но потом ты видишь, что бензин поступает, с ним все нормально. Вероятность того, что нет искры, возрастает до 2/3? Это бред! А если ты сначала предполагал искру?

 

03.04.2010 Ханов О.А.

 

Пример с казнями прочитал только сегодня. Здесь тоже вопросов больших нет. Результат предопределен, ни от чего не зависит. Информация от охранника сразу повышает вероятность для А, по крайней мере с 1/3 до 1/2. Кажется, здесь тоже вопросов нет. Но все это имеет отношение только к его самочувствию, не более того. И только если А сможет прикинуться С, его шансы, как утверждается, вырастут. Очевидно, что такая подмена изменяет ситуацию, но не очень очевидно - как.

Для понимания всех нюансов мне как-то ближе твой пример с заглохшим двигателем. Обозначим возможные неисправности: А, В, С. По аналогии:  Предположим, что хотим проверить А, но проверяем В. Если там все в порядке, то надо непременно заняться С, и это будет лучше, чем А?

- Нет. Ничего не изменяется, А и С останутся равновероятными.

 

Предположим, что пассажиром в машине случайно оказался мастер, который кое что понимает в двигателях. Мы выбираем А. Он говорит - не знаю, в чем проблема, но точно знаю, что не В. Выше ли от этого вероятность С, чем вероятность А?

- Нет, они одинаковы.

 

Реальный "Монти Холл" начнется только тогда, когда будут два субъекта, один из которых все знает, но не все говорит.

 

Примеры.

 

1. Информация - антипод случайности. Любая информация по теме должна снижать неопределенность. Действительно, если мастер-пассажир знает только то, что не В, эта информация напрочь устраняет один вариант, оставляя два равновероятных А и С (по 0.5). Вариант В просто исключается из начальных условий и не участвует в задаче, как нет здесь варианта, например, "надо подкачать колесо". Мастер поделился всей информацией, какая у него была.

 

2. Если мастер-пассажир знает все, но когда мы называем А, он говорит только то, что не В, - это, получается, другая информация. Как и в первом случае, вариант В исчезает. Отличие лишь в том, что мог бы убраться С, чего в первом случае быть не может. Здесь есть еще один принципиальный момент - мы должны быть уверены в том, что он все знает. Иначе этот вариант не будет отличаться от предыдущего.

 

(!) Информация о том, что не В, появилась только тогда, когда мы уже назвали А. Мы могли бы назвать В, тогда продолжение было бы другое. Т.е. первоначальный выбор имеет самое прямое отношение к продолжению и результату. В первом примере пассажир просто возразил бы нам - нет, не В. Здесь же он скажет другое - "не С" (или "не А").

 

Т.е., несмотря на то, что пассажир в двух вариантах говорит одно и тоже (когда мы называем А), информация получается действительно другая, поскольку имеется другой набор возможных ситуаций. Т.е., не погружаясь глубоко, уже можно признать, что два внешне одинаковых случая различаются по числу возможных ситуаций, т.е. по вероятности и информации. Вариант В во втором примере остается в начальных условиях и участвует в задаче, поскольку здесь он ничем не отличается от А и С (какой-то из двух оставшихся тоже мог бы вылететь).

 

Интересно, что в первом примере предполагается пассажир честный, но не слишком знающий. Во втором - умная сволочь, лукавит. Это странно, что "чистые" логика и математика учитывают какую-то "человечину". Суть парадокса, вероятно,  в том, что задача "Монти Холл" очень похожа на множество других задач, которые таковыми не являются. Здесь непременно должны быть два субъекта, один из которых - сволочь. Без такого помощника при починке машины помощи от математики не будет. Принцип позволяет извлечь хотя бы какую-то информацию из того, кто все знает.

 

Возвращаюсь к политике (как-то она меня занимает). Каждое слово высокопоставленных лиц имеет значение, обсуждается в прессе. Видимо, есть в этом смысл, поскольку такое лицо не только многое может, но и многое знает. Информация из этих слов извлекается часто совсем не та, которую они обозначают. Чем-то это похоже на нашу игру, в которой ведущий говорит "нет", и из этого "нет" мы пытаемся вывести "да".  Я, быть может, поспешил с применением принципа "Монти Холл" к действиям политиков - задач похожих много, но удовлетворяющие условиям, надо еще поискать. С другой стороны, политика - постоянная игра и определение "сволочь" тут можно отнести едва ли не к каждому.

 

Не знаю, насколько все это убедительно, но мне кажется (может только кажется), что я что-то понял. Вчера, правда, мне тоже так казалось, но пример с заглохшим двигателем не вписался в это понимание. Пришлось напрягаться, пока не понял, что это другая задача. Естественно, я бы на эту тему и  думать не стал, если бы не святая вера в математику. Вера, как говорят, может одолеть препятствия.

 

06.04.2010 С.О.

 

…Я вижу смысл в том, что в данном случае единица вероятности не рассасывается чудесным образом на всех, а дает вполне определенные альтернативы, хоть и равновероятные. Вероятность - это вещь. Ее нельзя сломать и раздать всем желающим, ее можно только отдать кому-то конкретно.

 

06.04.2010 Ханов О.А.

 

Понимаю расклад так.
Здесь рядом крутятся очень похожие задачи с разными вероятностями. На "Монти Холл" тянет только такой вариант, когда ЗК пронумерованы, палачу известны только номера, с которыми он должен работать (не привязанные к персоналиям), а у одного из ЗК есть возможность не быть первым и изменить свой номер по результату первого действия.

 

В таком изложении задача выглядит далекой от реальности и потому не слишком удивляет - эксклюзивному ЗК дается много форы, чтобы попытаться выиграть. Это один из примеров того, как сложность задачи определяется формой ее изложения. Т.е. если отбросить лирику, заключенные превращаются в обычных козочек и автомобиль.

Если исключить любое из послаблений, вероятность начальная - 1/3, после первого акта - 1/2. По условиям задачи выбор пациента С сделан не с вероятностью 1/3, как это было бы при отсутствии помилования, а с вероятностью 1/2, если кандидатами были В и С или с вероятностью 1, если кандидаты - А и С.

Интересно, что мы здесь все время говорим о вероятности с позиции ЗК. Для палача, если нет оговорок, это достоверность - он знает все. При наличии оговорок, у палача тоже появляется неопределенность, т.е. это совсем другая задача.

Получается, что при манипулировании вероятностями имеет значение точка отсчета, выступающая здесь как субъективный фактор. Это еще более запутывает задачу, поскольку математика, ее объясняющая, не может быть субъективной. И, тем не менее, это так. Выбор "точки отсчета" субъективен. Остается вспомнить, что даже ньютоновская физика не очень этого стесняется - "наблюдатель" там появляется часто.

 

В исходном варианте (с козочками) присутствуют 2 активных субъекта. Хочу заметить, что 2 активных субъекта переводят задачу в разряд игры, где все немножко сложнее, чем просто игра со случайностью (реальностью).