術語是分割圈子的利器(阻礙交流的元兇) 。——by狗尾草
一、記一場酒局
在講蒙特卡洛方法之前 , 先給大家講個真事 。
幾年前的某個夏夜 , 我和幾個同事在擼著串 , 喝著啤酒 , 搖著骰子 , 當時的一段對話是這樣的:
甲:“三個不知道”
乙:“四個不知道”
甲:“開 , 你喊四個我就開!”
乙:“你可真虎!”
甲:“為啥啊 , 你喊四個肯定贏少輸多啊!”
乙:“那不一定 , 很多時候都是四個!”
甲:“一定啊 , 6個骰子出四個一樣的幾率很小啊!”
。。。。。。
然后 , 三個暈乎乎的渣博士坐在那里口算概率 , 算了接近一個小時 , 每個人算的結果都不一樣 , 誰也不知道誰的是對的 。
搖骰子的規(guī)則特別簡單 , 三顆骰子 , 搖出來的1是萬能的 , 可以當任何數(shù)字使用 。
我本身數(shù)學是很差的 , 概率自從考完研之后就全丟掉了 , 第二天酒醒了之后 , 這個問題還讓我“耿耿于懷” , 然后我花了點時間寫了個程序驗證了一下這個問題的答案 , 先說答案 , 答案是如果乙喊4個不知道 , 甲就開 , 那么甲贏的可能在63%左右 。
我用的方法就是蒙特卡洛方法 。
二、蒙特卡羅方法
蒙特卡洛不是一個人 , 是一個地名Monte?。茫幔颍欤?nbsp;, 位于摩納哥 , 是一個世界著名的賭城(除了拉斯維加斯) , 現(xiàn)代計算機的先驅馮諾依曼命名了該方法 , 平白給這個方法增添了很多神秘的色彩(閱讀障礙) 。其實這個方法的思想特別樸素和容易理解 , 也早已經(jīng)存在了 。
注意 , 蒙特卡洛方法不叫蒙特卡洛算法 , 是因為它是沒有明確的實施步驟的 , 它只是一種思想 , 它的思想特別樸素 , 借用我上面提到的例子:既然我算不出來概率 , 那么我就放棄計算 , 直接扔十萬次骰子好了 , 統(tǒng)計一下贏的次數(shù) , 根據(jù)樸素的概率論 , 只有樣本量足夠大 , 我一定會無限逼近于真實概率的 。
事實上 , 上的確有人這么干過 , 例如為了驗證拋硬幣正反面的概率 , 據(jù)說下面這幾個數(shù)學家就充滿恒心毅力(喪心病狂)的拋過硬幣:
德·摩根 拋了4092次 , 蒲豐 拋了4040次 , 費勒 拋了10000次 , 皮爾遜拋了 24000次 , 羅曼諾夫斯基 拋了80640次 。(不知道有沒有這個的吉尼斯世界紀錄 , 可以嘗試一下)
真的扔十萬次骰子 , 是一個非??膳碌氖?nbsp;, 光想想就會瘋 , 所以這個方法雖然很早就出現(xiàn)了 , 但是一直沒有流行起來 , 直到——計算機的出現(xiàn) 。用計算機扔骰子 , 這不是太簡單了嗎?幾十秒就能扔完 。
所以 , 計算機誕生之后 , 蒙特卡洛方法開始大放異彩 , 有很多難以用理論計算和推導的東西 , 沒關系 , 我們用算力解決 , 因為最終要的也不是精確解 , 所以有一個近似解就行了 。
所以蒙特卡洛方法的樸素思想一句話就可以總結:用(計算機模擬)實驗方法求概率 。
三、蒙特卡洛方法的應用
蒙特卡洛方法在非常多領域都很有用 , 而且在某些領域 , 它還幾乎是唯一方法 , 但是別被我上面的例子和那句定義局限了 , 以為它就是求概率的 , 不是的 , 例如下面的例子 。
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