看板 ToS
作者 znmkhxrw (QQ)
標題 [心得] 期望值與抽卡 回應 #1K_b2s_a 整篇
時間 Thu Mar 12 00:10:40 2015







本文涉及暈眩、想睡、左轉...諸多副作用

慎入










一、前言

文章分成兩個部分《期望值》、《無窮級數》解釋那篇的爭議。在這之前,先看我們最初
的問題:如果前幾張抽到糞卡,那之後抽卡會不會很難追平?而corpsekiwi大提到:
一開始若你投出的是負(就如首抽只抽一張),約有60%機率在未來30抽也無法翻正
(此假設抽白金+1,抽非白金-1,白金與非白金的機率各是1/2)

同時他提出了:距離原點的期望值會出現在 +- (2n/π)^0.5,整篇腥風血雨就來了...
後來推文整個歪串啦!還涉及之前新聞沸沸揚揚的1+2+3+4... = -1/12以及其他無窮級數
後來思考了一段時間知道怎麼打這篇...

再來必須要先提及的觀念是:數學語言是一種量化感覺的工具
也正是因為每個人感覺不同,才會需要定義。難怪蠻多人問原PO的"60%、80%"這些機率
是哪來的,分子分母各是什麼?何謂60%機率在未來30抽也無法翻正?

承上段所述,就是每個人感覺不一樣,所以才會有各種統計值,像是期望值、平均
、標準差、關係係數...超多這種機率統計的數值,說穿了就是量化讓大多數人都能接受
的"感覺",但一樣的,感覺因人而異,所以才會定義出各種統計值。
(舉個例,平均數--總和除以總數--是很早就有的概念,普遍覺得這樣定義平均就夠了
  算式也很合理,但有人提出這樣區別不出"1個人0分,39個人100分" VS "40人99分",
  確實,但如果我是在乎大多數人表現的老師,平均數的定法就很合我胃口了,為何還
  需在意挑出那個人?但今天如果我是在乎每個學生的,我就會加看標準差。)

總之就是人為定出的各種統計值,人各有所好的選擇適合自己的量化方式,因為再怎麼
樣都會跟實際狀況有出入,現實發生的事情太奧妙了,諸如:

強者我同學的西遊戰隊、連6沐月、連7玉兒、討論串苦主奶爸12連發金卡....

二、正文

《期望值》:討論corpsekiwi提到的公式
            參考aardvark的reference http://en.wikipedia.org/wiki/Random_walk
Random walk - Wikipedia, the free encyclopedia
[圖]
[圖]
[圖]
A random walk is a mathematical formalization of a path that consists of a succession of random steps. For example, the path traced by a molecule as it travels in a liquid or a gas, the search path of a foraging animal, the price of a fluctuating stock and the financial status of a gambler can all b ...
 
            我下面的符號會跟Wiki的一樣

首先聲明你如果是純數學系的可能會不舒服,因為我如果寫的讓你舒服那大部分人都會
不舒服...所以機率論裡面的可測空間、可測函數、函數的定義域well-defined這些細節
牽扯到實變數函數論的background,我會用比較平易近人的方式盡量解釋


我們從實數線上0點開始投硬幣(flip the coins),頭向上(head on)往右走(+1)
頭向下(head down)往左走(-1),假設這是公平硬幣,+-1的機率各是1/2,那如此
一直投,有沒有可能預測他的行為?


這是一維隨機漫步(One dimensional random walk)的經典模型,corpsekiwi也是引用
這個,而sad010質疑說他的式子是二維的case我覺得是看錯了,你應該是看aardvark
所給的相同wiki連結,它確實是在講一維的模型,只是插圖有二維情況,這部分應該是
你誤會corpsekiwi了


令隨機變數Z(就是個函數)定義為:Z = {  1 , head on   (白金!)
                                     { -1 , head down (幹!30~40魂)

投第一次(抽第一張)稱為Z_1,之後一直投,就有Z_1,Z_2,...Z_i
               n
接著定義S_n = Σ Z_i 想成是投n次後的移動結果(這邊會有函數well-defined的問題原
             i=1                            因在於母空間其實沒那麼簡單,略)

再來根據期望值定義(只考慮離散隨機變數):

一個離散隨機變數X的期望值E(X) = 每個發生的值*每個值發生的機率

因此,我們可以輕易得到E(S_n) = 0 對於所有的n,也就是眾版友覺得不管抽幾次,
期望值都是0
(試算E(S_3):投3次有可能發生S_3 = { 3 , if 上上上                 機率1/8
                                   { 1 , if 上上下、上下上、下上上 機率3/8
                                   { -1, if 上下下、下上下、下下上 機率3/8
                                   { -3, if 下下下                 機率1/8

  因此E(S_3) = 3*1/8 + 1*3/8 + (-1)*3/8 + (-3)*1/8 = 0
  這根本不用算因為對稱相消,也是為何E(S_n) = 0的原因)

至此,你可能會有一個問題:那幹嘛算E(│S_n│)?這樣感覺就夠了阿?
因為從試算看到,正負是抵銷的,我們看不到抵銷掉的部分,而如果算了E(│S_n│)
,也就是corpsekiwi所說的與原點的距離,那所呈現的值約略的告訴我們所落的位置
舉例如果E(│S_1000│)= 50000,那投1000次大約就是在+50000或是-50000,而不會
是死板板的E(S_1000)是0。

經由中央極限定理與常態分佈函數的瑕積分,我們得到:

      E(│S_n│)     2  
 lim  ───── = √(──)
n→∞     √n      π  

亦即n很大的時候,√n乘到右邊去,就是corpsekiw的那個式子。

最後我覺得蠻有趣的是,wiki提到:這個模型一直下去的話,每個整數點都會經過無限次
而應用在神魔的語言,假設抽卡機不會被抽完,5石一抽,抽到白金會幫你加5石,抽到非
白金會扣5石,則不管你起始有多少魔法石(畢竟是有限的),則一定在有限次數n你石頭
會抽乾,原因正式在於這模型會經過0點無限多次,而遊戲規則就是走到0就結束了。

(不然會變成負魔法石,違規帳戶唷^.<)

期望值就講到這了

《無窮級數》:討論1-1+1-1....、1+0+1+0....、1+2+3+4.....
              到底發生什麼事

其實我蠻訝異為何會扯到這個XDDD,是不是在argue說期望值不會是真正情況?
本來期望值只是人為定出的值,期望嘛!不要太高XDD

接著就是這組問題:1-1+1-1... = 0     or 發散  (a_n = (-1)^n的級數)

                  1+0+1+0... = 1/2   or 發散  (略)

                  1+2+3+4... = -1/12 or 發散  (a_n = n 的級數)

答案很簡單:不一定,照定義啦幹

很多人會選後者因為最初接受到極限的概念是:

a_n是一個實數數列,我們說a_n收斂如果滿足:
存在一個實數L使得"任給ε>0,存在正整數N_ε,使得當n≧N_ε時,│a_n-L│<ε"

而級數本身是從某個數列建構的,也可以套用收斂的定義。因此基於這個定義下,答案
是後者無誤,那到底前者是來沖煞洨?想必很明顯了...就是不同定義阿!

                          n
以上述的數列a_n造出級數  Σ a_i,以原來收斂定義的話,我們定義:
                         i=1
                        n
a_n的級數收斂 if s_n = Σ a_i收斂 (很明顯s_n就是一個新數列)
                       i=1

但是我可以定義不同的收斂性,而有前者結果正因:用原本的收斂定義來定出Cesaro收斂
如下:
                           a_1+...+a_n
a_n的級數收斂到L如果 c_n = ────── 以數列定義收斂到L
                                n

自己算算看,前兩者就是這樣算來了,而藉由定理:

a_n數列收斂則其級數Cesaro會收斂至相同值

因此有時會說Cesaro收斂是較廣義的收斂

最後第三個1+2+3+4....,是比較特殊的case,他的cesaro不管幾次都是發散的
那-1/12到底怎麼來的?弦論的書上也有這條阿!

                                                           ∞    1
首先我們藉由p級數審斂法知道:對於所有的複數s,當│s│>1時,Σ ─── 收斂
                                                           n=1  n^s

而運用解析延拓的方式,可以造出一個唯一的解析函數定義在整個複數平面扣掉s=1那點
且在│s│>1時的長相正是原本的級數長相,而這個延拓函數ζ在-1的值正是-1/12

所以...這單純只是把-1"不正常"的代入到"不該代"的地方,導致這個誤會...
如果你疑惑為啥那種異常的算法確可以算出ζ(-1)=-1/12,反正錯^n有天也會對XDD



其實神魔跟數學息息相關呢(?

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.231.108.82
※ 文章代碼(AID): #1L06a2WI (ToS)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/ToS/M.1426090242.A.812.html
some61321: 你真的很煩XDDDDDD1F 03/12 00:11

欸 很辛苦耶(/‵Д′)/~ ╧╧ 我當時用手機看到討論串都快高潮了
※ 編輯: znmkhxrw (61.231.108.82), 03/12/2015 00:12:39
thankmilk: 我吐了2F 03/12 00:13
hij76128: 先推 免得被別人說看不懂...3F 03/12 00:14
jackq: .....看完真的頭好暈怎麼辦4F 03/12 00:14
arrest: 對不起我end了5F 03/12 00:15
imcar: 怎麼辦呢? 好痛苦,你還是發安多的攻略文可以嗎6F 03/12 00:15
alan1943: 根本睡前好文!!給...zzz7F 03/12 00:15
DragonQuest: 對不起 可以說中文嗎?? Orz8F 03/12 00:16
kwanza: End9F 03/12 00:16
bny: 有沒有懶人包阿 為什麼明明是中文我卻都看不懂 冏10F 03/12 00:17
syanlin: 生活處處是數學11F 03/12 00:17
AshengXD: 抱歉 我需要一句話總結…因為我看不懂QAQ12F 03/12 00:17

QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ 懶人包喔.....

1. #1K_b2s_a 中 corpsekiwi給的沒有錯,只是他要描述一下那些趴數怎麼來的

2. 1-1+1-1..., 1+0+1+0...., 1+2+3+4.... 究竟是多少呢!?
※ 編輯: znmkhxrw (61.231.108.82), 03/12/2015 00:19:36
myology: 對不起13F 03/12 00:18
panjanhon: @@14F 03/12 00:19
z19911209: 說中文阿你!!!!15F 03/12 00:19
simoncharlie: 1-1+1-1.....不是應該-0.5嗎?16F 03/12 00:21
dsw41923: 最後一個SIGMA裡面沒有i欸看不懂QQ17F 03/12 00:21

謝啦XDD <3

Bensonoc: 喔~ 原來如此18F 03/12 00:23
※ 編輯: znmkhxrw (61.231.108.82), 03/12/2015 00:24:00
ian90911: XD19F 03/12 00:24
weigod: 我以為來到統計版20F 03/12 00:25
simoncharlie: 多打個個負號@@ 是0.5啦@@ 還是我記錯了?21F 03/12 00:25

沒吧 是0呀

devsai01: 媽~我在這裡( ̄▽ ̄)22F 03/12 00:25
wlkb0000: 我覺得原文那樣算是沒錯,但是原PO套入"好運與否"的概念我覺得很荒謬就是了
痾我指的是原原PO23F 03/12 00:27

如果他要講好運與否並且引入統計值 那就"定義"什麼叫好運 不然這樣做半套的根本
無法討論...

fanif: 我只想玩神魔阿...26F 03/12 00:28

我玩得也是神魔呀!!

wlkb0000: 畢竟抽卡這種東西又不是+1和-1,抽倒垃圾永遠都-527F 03/12 00:28
jj920408: 我要失眠了28F 03/12 00:28
wlkb0000: 抽整組龍隊和大聖妲己我就不知道要算+多少了XD29F 03/12 00:29

現實情況真的太複雜了 很難量化
而且神魔真的每張卡機率都一樣嘛? 懷疑阿XDDD(不算特別加倍)

只要有強者我同學 我就不相信統計
※ 編輯: znmkhxrw (61.231.108.82), 03/12/2015 00:31:45
abc811009: (* ̄▽ ̄)/‧☆*"'*-.,_,.-*'"*-.,_☆.30F 03/12 00:30
wlkb0000: 所以我認為數學上正確,但以此來分析神魔很荒謬31F 03/12 00:30
jim20031234: 百推內32F 03/12 00:30
rax921930: 其實很直觀 假設白金非白金都各50% 你一開始就吃屎(負)33F 03/12 00:31
encoreg10917: ~@@34F 03/12 00:31
rax921930: ↑已知 後面當然很難凹回來35F 03/12 00:31
yap5678: 猛推推 雖然我看完前言就End了= =36F 03/12 00:32
rax921930: 把他想成貝氏定理更直觀了(雖然不是這樣用)37F 03/12 00:32
wlkb0000: 也謝謝這篇讓我有一趟愉快的數學之旅 (?38F 03/12 00:32
bassh: 認真給推.......但我END了對不起39F 03/12 00:34
wlkb0000: 而且我認為不適合以此分析的原因有兩個 1.魔法石有限
2. 你抽齊夠好的卡,其實後面抽怎樣也無所謂了40F 03/12 00:34

是阿 而且還要算重複的...抽到重複就不算好卡了...
所以真要建模 還要給每張卡加權值 甚至還要考慮當周關卡是抽哪張卡比較好破

會打這篇是當初那篇下面的推文一整個大亂鬥....

l1ViE: W                            T     FFFFFFFFFFFFFFFFFFFF42F 03/12 00:35
fssh710020: 快推阿不然別人以為我看不懂43F 03/12 00:35
※ 編輯: znmkhxrw (61.231.108.82), 03/12/2015 00:37:10
a0972723495: 看不懂啦44F 03/12 00:37
fishg1216: 謝謝這篇讓我可以一夜好眠45F 03/12 00:37
rehtie: 認真給推 不過決定一切的還是server端的程式碼(菸46F 03/12 00:38
wlkb0000: 就是因為這些情況下,原原PO還喊出XX%的機率在OO抽裡很難翻正,這樣的結論讓人無法接受,而不是這式子本身XD47F 03/12 00:39

我其實想了很久他的X%無法翻正是什麼意思...
※ 編輯: znmkhxrw (61.231.108.82), 03/12/2015 00:40:52
NEWDEED: 看不懂 懶得仔細看.....49F 03/12 00:41
z0978978: 看不懂  但是覺得好專業XD
下次寫太專業的東西記得寫結論唷^.<50F 03/12 00:45

其實這蠻多要先把原PO與推文的大亂鬥講的東西打出來 才會導致篇幅略長...

結論也可以下說:不要吵啦!! 大家都是好碰友
※ 編輯: znmkhxrw (61.231.108.82), 03/12/2015 00:49:10
R10K: 看到一半頭在痛了52F 03/12 00:48
f7504261: 我居然看得懂....XDDDDD53F 03/12 00:48
xxx60133: 就跟銅板一樣 不好猜阿54F 03/12 00:49
amberkuosfan: 以最近雖然白金聯發但我已經連15張重複了....55F 03/12 00:50
f7504261: 1+2+3+...=-1/12  這我居然看得懂XD56F 03/12 00:50

阿肥哥那段我在想要怎麼講比較明顯 原本想說造個簡單的函數舉例不過我覺得會更恐怖
※ 編輯: znmkhxrw (61.231.108.82), 03/12/2015 00:51:30
joesmile: 看了三句就排斥到想吐,但專業給推XD57F 03/12 00:51
talrasha: 快拿去隔壁安慰落榜考生58F 03/12 00:51
bestneil: 感覺很厲害...59F 03/12 00:52
f7504261: 嗯 推薦這篇  030
其實我覺得是cor君那篇文章省略太多東西啦
乍看之下真的蠻容易讓人誤解60F 03/12 00:55
gedian: End 但好奇沒有每張卡的機率怎麼算期望值?喜歡+1討厭-1?63F 03/12 00:56

所以只能假設...model本來就是從最simple開始建立啦
不過就算我們有確切MH設定的資料 實際上的情況還是千變萬化

f7504261: 但我覺得在母體樣本數夠大的情況下其實她跟其他玩家沒有差別,可以討論看看當抽卡數量少 (無刻金或微課金)
他追上其他玩家的機率,不過這她媽的又要討論現實
每張卡的抽卡機率  所以我看還是喜喜睡XD64F 03/12 00:57
wlkb0000: 無法定義"追上其他玩家",所以我想討論也是沒結果XD68F 03/12 00:59

對阿 說不定對愛雪來說每抽到一張光妹就贏一大步了
又或是對於西遊滿天飛的強者我同學來說 他根本不想要西遊..

f7504261: 欸  也對...XD    除非把每張卡的價值做一個量化69F 03/12 00:59
wlkb0000: 至少我是比較認為"每一次抽卡的是新的開始"
去評斷之前幸運與否沒啥意義,有地獄倒楣鬼也有否極泰來70F 03/12 00:59
walter5421: 快推阿不然別人以為我看不懂72F 03/12 01:00
f7504261: 你撇開已知抽卡造成的條件來說 當然是重新開始囉XD
但COR那篇的期望值是指最後你會得到什麼東西73F 03/12 01:00
wlkb0000: 就像我槍哥三連發之後就海底撈月抽到那個You know who75F 03/12 01:01
f7504261: 當然整體來說期望值會是負的..因為他一開始就抽不好惹XD76F 03/12 01:01
gedian: 這就跟po文得到推噓通常不是0類似 因素都掌握在寫文的人手上77F 03/12 01:01
f7504261: 是要KNOW什麼XDDD79F 03/12 01:01
wlkb0000: 不..我覺得他那篇的定調是,你前面抽爛了後面就很難翻回80F 03/12 01:02
pbga16: 可以問問題嗎81F 03/12 01:02
wlkb0000: 但討論現在和未來幸運與否,卻把過去的不幸也討論進來82F 03/12 01:02
f7504261: 給磨神,所以我才說COR用詞沒很精準XD  這篇是幫他闡述83F 03/12 01:03

我有問題(舉手) 磨神不是你嘛@@?

f7504261: 他表達的真正意思XD84F 03/12 01:03
※ 編輯: znmkhxrw (61.231.108.82), 03/12/2015 01:06:28
f7504261: pbga16請說,我可以告訴你小老虎萌萌還有愛雪愛伊登85F 03/12 01:03
wlkb0000: 照慣例                                           臭86F 03/12 01:04
gedian: 原原po是否質疑 MH讓某些帳號抽不到好卡? 一個Vip的概念87F 03/12 01:06
momoWade:                   幹                           ▍
                  !                         █▊
                  我                        █▊
                  看                       █▊
                  不                      █▊
                  懂                     █▊
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 ███                      ███    █▊
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                                     █▊
         ▆▇█████▇▆         █▊88F 03/12 01:08
pbga16: 原po是我的前床友我來幫他衝人氣,我最愛火巫惹99F 03/12 01:09

有病就要看醫生

kirkkirkkk: 看都看不懂249F 03/12 12:05
h360: 看不懂啦 早知道先左轉惹250F 03/12 12:14
SCLPAL: 現在銀卡會出啥阿?妖精/精獸外@@?
同學現在反而希望看到銀卡    我的可以給他嗎=w=251F 03/12 12:15
acer5738G: 銀卡還有EJ龍253F 03/12 12:18

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