john5r: (Default)
[personal profile] john5r

Как известно, коммунизм в России построить не удалось по той причине, что все статуи Ленина в стране показывают рукой в разные стороны.
Однажды я заспорил со знакомыми вот о чем - если отметить на карте все памятники Ленину, провести от них линии по направлению указующей правой руки, то понятно, что эти линии будут пересекаться. Но вот будет ли хоть одна точка, в которой пересекутся три линии? Я говорил, что определенно нет. Два дня назад ночью проезжал мимо выборжского Ленина, вспомнил про этот спор и задумался о том, что эту проблему можно выразить в общей форме.

Какова вероятность того, что у ограниченного числа прямых на ограниченной плоскости будут такие точки пересечения, через которые будет проходить больше двух прямых?
Я изначально исхожу из того, что есть хотя бы одна точка пересечения - в городе больше одного Ленина, и их руки не параллельны. Значит вопрос стоит так - если есть плоскость, на которой две прямые и мы проводим произвольную третью прямую - какова вероятность того, что она пройдет через точку пересечения первых двух?
Есть ли возможность выразить эту вероятность для третьей, четвертой, пятой и т.д. прямых в общем виде?

UPD. Спасибо за комментарии. Согласен, что искать надо пересечения не прямых, а "полос" с некой шириной.

Date: 2012-07-09 08:42 pm (UTC)
From: [identity profile] asund.livejournal.com
А то, что Земля круглая учитывается? Или только ограниченный участок, где можно пренебречь?
На мой взгляд - Ленин показывает светлое будущее либо для всего земного шара (тогда получается замкнутая линия, обходящая сферу - практически определяющая плоскость сечения этой сферы) либо, что менее вероятно, для всей Вселенной (тогда да, прямая - но надо учитывать еще угол наклона руки Ленина и с пересечением тоже не все так уж однозначно получается).

Date: 2012-07-09 08:47 pm (UTC)
From: [identity profile] john5r.livejournal.com
не учитывается, только ограниченный участок с проекцией линии, выходящей из руки Ленина, на земную поверхность. *и с продлением ее в обратную сторону относительно точки начала, иначе это не прямая, а луч

Date: 2012-07-09 08:58 pm (UTC)
From: [identity profile] asund.livejournal.com
Ясно. То есть Лениных ставим случайно ориентированных (произвольная третья прямая), а не как в жизни - рукой на обком КПСС.
Как зануда скажу сразу - вероятность пересечения трех прямых при этом околонулевая. Для более-менее серьезной вероятности пересечения надо брать не геометрические прямые, а сектора (Ленин показывает туда-то, плюс-минус N градусов). Но это я не посчитаю, я чайник.

Date: 2012-07-09 09:02 pm (UTC)
From: [identity profile] john5r.livejournal.com
в жизни они как раз случайно ориентированные, потому что обкомы ставились не по сторонам света, а в зависимости от конкретной планировки ;)

но мне как раз интересен общий случай, в отрыве от Лениных - как считать вероятность пересечения/прохождения в определенной близи от точки пересечения при добавлении новой прямой на плоскость, где уже есть две пересекшихся

Date: 2012-07-09 09:20 pm (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
А кто сказал, что третья прямая "произвольна"? Какова вероятность, что левое переднее колесо вашей машины параллельно правому хотя бы с некоторой точностью эпсилон? Более того, скажем, мы попали дротиком в точку с координатами x,y. Какова вероятность попадания дротиком в точку с координатами x,y? Она строго равна нулю.

По теме - если считать, что направление выбирается строго случайно, то тогда, конечно, вероятность того, что какие-нибудь три Ленина указывают в одну и ту же точку строго равна нулю - но тут возникает вопрос, насколько точна наша модель, что делать если мы спустимся в микромир со всякими гейзенбергами.

Можно, разумеется, легко найти эти вероятности если под "пересекающимися" (причем, видимо, надо рассматривать не плоский, а объемный случай) мы будем понимать следующее - "точка пересечения прямых а и бэ отстоят от точки пересечения прямых бэ и це на расстояние не большее эпсилон (или угловое расстояние от наблюдателя не больше сигма)". Но во-первых - это тривиально, а во-вторых - не нужно.

Date: 2012-07-09 09:26 pm (UTC)
From: [identity profile] bash-m-ak.livejournal.com
ИМХО, такая вероятность - ноль. Рассуждал я следующим образом - пересечение двух прямых - точка. Допустим эта точка имеет конечный размер, тогда с точки зрения третьего Ленина вероятность попасть в эту точку будет равна угловому размеру этой точки деленному на пи(пол круга). Поскольку в математическом смысле такая точка размера не имеет, то получаем ноль. Так что любые N произвольно заданных прямых промахнутся, если N не равно бесконечности. А вот если взять что рука Ленина дает не прямую, а некий угол с конечным раствором, то все получится намного лучше, ну или хотя бы брать конечную, ширину прямой, размером с руку Ильича.

Date: 2012-07-10 01:38 am (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Если считать, что все Ленины показывают направление случайно - то ноль. Но это вовсе не обязательно.

Date: 2012-07-10 05:00 am (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Строго ноль. Множество положительных исходов (пересечение) имеет нулевую меру.

Date: 2012-07-10 06:22 am (UTC)
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Ну не надо забывать, что для практики достаточно прохождения третьей прямой в эпсилон-окрестности точки пересечения первых двух.
Витя, а тебе нужна формула именно с лучами (от Ленина по направлению руки) или с прямыми? С прямыми - проще.
По сути задача сводится к вероятности попадания случайной третьей линии (или луча) в эпсилон-окрестность точки, случайно расположенной на плоскости.
З.Ы. Кстати, вероятность попадания случайной третьей линии в случайную точку на плоскости не равна нулю - она бесконечно мала.

Date: 2012-07-10 06:25 am (UTC)
From: [identity profile] john5r.livejournal.com
Я в комментариях уже уточнил, что линию мы продолжаем в обратную сторону из руки, чтобы получился не луч, а прямая.

Date: 2012-07-10 09:15 am (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Для практики да, но в окончательном условии задачи были прямые и плоскость.

>З.Ы. Кстати, вероятность попадания случайной третьей линии в случайную точку на плоскости не равна нулю - она бесконечно мала.

Равна нулю, строго согласно определению вероятности.

Ехидно:

Date: 2012-07-10 10:08 am (UTC)
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Пофлудить в ЖЖ флуд-коммандо - святое дело!
Ну что же, заглянем "в определения": плоскость - совокупность бесконечного количества точек, заданная двумя пересекающимися или параллельными прямыми. То есть в плоскости содержится Бесконечность точек.
Линия тоже содержит Бесконечность точек.
Соответственно вероятность того, что множество точек "Линия" будет включать случайную точку из множества точек "Плоскость" равна количеству элементов первого множества, деленного на количество элементов во втором, то есть при том же числе в обоих множествах вероятность попадания случайной линией в случайную точку на плоскости равна 1 или 100%.
:P

Re: Ехидно:

Date: 2012-07-10 10:16 am (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Википедию всего на день отключили, а каков результат!
Срезал так срезал, прямо по Шукшину.

Прямо по Шукшину

Date: 2012-07-10 12:36 pm (UTC)
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Мсье - гуманитарий?
Извиняюсь, я-то с вами, как со взрослым.

Если решать поставленную задачу в лоб через множества, то мы упираемся в неопределенность деления бесконечности на бесконечность. Что в насмешке выше потребовало в выводе маскировать Бесконечность словом "число".

Можно постулировать наличие пар Бесконечностей, находящихся в отношениях, когда Бесконечность "Пол" является настоящей Бесконечностью ко всем натуральным числам, и Бесконечности "Потолок", по отношению к которой "Пол" ведет себя как натуральное число по отношению к Бесконечности.
Но здесь любой благовоспитанный математик должен перебить меня вопросом: "ЩИТО?!!"

Но если благовоспитанность проигнорировать - мы получим как раз строгий ноль вероятности попадания случайной точки на плоскости в случайную прямую.

Если же благовоспитанность не игнорировать - получим бесконечно малую вероятность этого события.

Date: 2012-07-10 02:10 pm (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Если мы говорим о, скажем, геометрическом определении вероятности, то все-таки именно ноль, а не неопределенность вида бла-бла. Фактически, мы собираем интеграл по "благоприятным" исходам и делим его на интеграл по всем исходам. У нас нет неопределенности в этом случае, а просто *число* 0 деленное на *число* N.

Но это все фигня. В данном случае предполагать, что все Ленины поставлены случайно - *неправильно*. Не говоря о том, что "геометрическая" модель работает только до какого-то масштаба.

Re: Прямо по Шукшину

Date: 2012-07-10 02:11 pm (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Если мы говорим о, скажем, геометрическом определении вероятности, то все-таки именно ноль, а не неопределенность вида бла-бла. Фактически, мы собираем интеграл по "благоприятным" исходам и делим его на интеграл по всем исходам. У нас нет неопределенности в этом случае, а просто *число* 0 деленное на *число* N.

Но это все фигня. В данном случае предполагать, что все Ленины поставлены случайно - *неправильно*. Не говоря о том, что "геометрическая" модель работает только до какого-то масштаба.

Date: 2012-07-10 02:13 pm (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Только в предположении, что все Ленины указывают направление случайно. А это *неверно*.
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Тогда с тебя доказательство того, что три линии на плоскости НЕ МОГУТ пересечься в одной точке - поскольку именно этот случай и есть благоприятный исход.

UPD

Date: 2012-07-10 02:26 pm (UTC)
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Тебе достаточно ввести в условие задачи радиус эпсилон-окружности точки пересечения двух первых прямых, в которую необходимо попасть третьей прямой.
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Какова вероятность, что при бросании дротика ты попадешь в такую-то точку? Согласно геометрическому определению вероятности - строго ноль. Но это *не* отменяет того, что дротик находится в такой-то точке. И таки да, до бросания дротика вероятность, что он окажется в этой точке была строго ноль.

Оговорюсь еще раз - согласно *геометрическому* определению вероятности.
Edited Date: 2012-07-10 02:31 pm (UTC)
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Бесконечно малая, вида 1 деленная на бесконечность.
З.Ы. Что в данном контексте означает "геометрическое определение вероятности"?
Edited Date: 2012-07-10 02:36 pm (UTC)

Re: UPD

Date: 2012-07-10 02:36 pm (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Особенно если взять БОЛЬШУЮ эпсилон-окрестность. Но тогда вот какая фигня - придем не к коммунизму, а только в эпсилон-окрестность коммунизма. А там мы уже были.

Re: UPD

Date: 2012-07-10 02:40 pm (UTC)
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Гы-гы! :)
Ну так и в эпсилон-окрестности Луны люди до Армстронга были. ;)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Согласно *геометрическому определению* вероятности - нет, не бесконечно малая, а строго ноль. Потому, что в геометрическом определении мы оперируем площадями (или объемами, если распространить на трехмерный случай). А площади - это определенные интегралы, которые дают не наборы исходов, а банальные числа. Причем определенный интеграл "от точки до точки" (и любая конечная сумма таких интегралов) не есть бесконечно малая, а есть банальное *число* ноль.
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
В первоначальном случае, когда Джон не собирался рассматривать трехмерный случай - это просто банальное обычное геометрическое определение вероятности, которое легко нагугливается. Если рассматривать трехмерный случай - это будет отношение объемов.
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
http://www.fizmatik.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=39&Itemid=41
Определение геометрической вероятности используется в задачах, когда общее и благоприятное число исходов бесконечно.

То есть в данном случае - неприменимо.
Edited Date: 2012-07-10 03:00 pm (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Это вопрос исключительно определений.
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Серега, не танцуй - не работает геометрия с бесконечно большими и малыми. :)
Edited Date: 2012-07-10 03:26 pm (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Зато работает с площадями, в частности - с нулевыми площадями. Я не говорю, что использование ноля как эквивалента неопределенности такого-то рода - правильно и оправданно. Я говорю о том, что есть разные определения вероятностей, в некоторых это не неопределенность (не входящая в область значений - это то, что ты подчеркивал, правильно я тебя понял?), а просто число ноль, вполне входящее в область значений.
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Жена спать зовет.
Спасибо за беседу!
Я так и не понял: у тебя на винтовке демпфер отдачи - накладка на затыльнике приклада есть или нет?
Если нет - посмотри их, отдача с ней станет намного мягче.

Re: Прямо по Шукшину

Date: 2012-07-10 05:39 pm (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Ну коли гражданин опустился до оскорблений, и я нежничать не буду.

Совершенно ясно, что гражданин либо не знаком с понятием меры, либо не понимает о чем это.
Но шут с ней, с мерой, понятие не простое, хотя и необходимое.

Ту и попроще можно. Вероятность - по определению ЧИСЛО.
Ergo, наш пассажир не понимает разницу между бесконечно малой величиной и числом.
Технарь, my ass.

Date: 2012-07-10 05:43 pm (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Вообще говоря, это верно для очень широкого класса распределений.
Противоречат ему лишь специальные случаи распределений и вырожденный случай, когда случайность вообще отсутствует.

Date: 2012-07-10 05:46 pm (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Если точку пересечения считать с окрестностью, там конечно ситуация меняется.

Date: 2012-07-10 05:52 pm (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
В данном случае мы можем говорить только о наших рассуждениях в отношении модели. Если взять моделью набор векторов в евклидовом пространстве - тогда ваши возражения законны. Но в данном случае у нас не набор векторов в евклидовом пространстве. Мы не можем прикладывать эту модель к набору Лениных в xUSSR. Вернее, можем, но только до определенного масштаба.

Date: 2012-07-10 05:56 pm (UTC)
From: [identity profile] leruss.livejournal.com
Если мы рассматриваем Ленина как вектор в евклидовом пространстве, как мы можем принять, что невозможно направить трех Лениных в одну точку? У нас не все случаи равновероятны. Мы не можем исключить случая, когда кто-то целенаправленно поставил трех Лениных, указующих в одну и ту же точку (ну, или векторы их указаний параллельны). Другое дело, что на практике такое невозможно из-за свойств окружающего мира - но из-за тех же свойств невозможно и доказать, что любые три Ленина обязательно показывают в разном направлении. Только до точности измерений.

Date: 2012-07-10 06:58 pm (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Двигаясь в таком направлении, мы скоро ничего доказать не сможем:)
Дистанция между лениными, очевидно, много больше их геометрических размеров.

Re: Прямо по Шукшину

Date: 2012-07-11 03:28 pm (UTC)
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Либо знает, что "мера" в данной задаче не при чем. ;)

Вероятность - не число, my ass.
Википедию уже включили?

Re: Прямо по Шукшину

Date: 2012-07-11 03:48 pm (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Мера множества ни причем в теории вероятностей, окай.
Вероятность - не число, окай в квадрате.

Да, википедию уже включили.
Настоятельно рекомендую припасть к этому источнику, а именно к статьям "вероятностное пространство" и "аксиоматика Колмогорова".
А то как-то совсем жалко выходит.

Re: Прямо по Шукшину

Date: 2012-07-11 04:43 pm (UTC)
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Как напыщенно и пусто.
Так как мера множества используется в теории вероятности?
И что такое вероятность?
Без Пидовикии, плиз, по памяти.

Re: Прямо по Шукшину

Date: 2012-07-11 04:54 pm (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
Я нищим не подаю.
Сдаем экзамены в университет, ходим на лекции в общем порядке и конспектируем.
Edited Date: 2012-07-11 04:54 pm (UTC)

Re: Прямо по Шукшину

Date: 2012-07-14 08:12 am (UTC)
From: [identity profile] poll-potolkov.livejournal.com
Судя по выводу из нулевой меры пересечения в физическом или геометрическом пространстве нулевой меры пересечения в вероятностном пространстве - нищим тебе подавать просто нечего.

Re: Прямо по Шукшину

Date: 2012-07-14 01:29 pm (UTC)
From: [identity profile] ahiin.livejournal.com
С университетом я погорячился, признаю.
В школу! Во Владимиру Ильичу: "Учись учиться!"

May 2015

S M T W T F S
     12
3456789
10111213141516
17 181920212223
24252627282930
31      

Most Popular Tags

Page Summary

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Mar. 4th, 2026 03:59 pm
Powered by Dreamwidth Studios