Результатов: 204

201

О пользе математического аппарата.

В СССР была популярна тема «Наука – народному хозяйству». От фундаментальной науки требовали открытий, приносящих немедленную практическую пользу. И в рамках этой темы на кафедре ядерной физики то ли МГУ, то ли МФТИ родили идею повышать яйценоскость кур малыми дозами радиации. По теории вроде должно было работать. Доложили товарищам из ЦК КПСС, те идею одобрили и выделили птицефабрику для практического эксперимента.

Физики завезли туда свои установки (самих несушек, кажется, не облучали, добавляли понемногу изотопов в корм), подсчитали яйца на выходе и сами обалдели: выход яиц увеличился чуть ли не на 20%. Расширили эксперимент на десяток птицефабрик в разных частях страны – работает! Где-то больше, где-то меньше, но количество яиц увеличилось везде. Стали готовить внедрение по всему СССР, подали заявку на Ленинскую премию. Товарищи из ЦК пообещали, что дадут: тема важная, польза для народного хозяйства очевидна, и к тому же полностью отечественная разработка. На Западе ничего подобного не было. Кое-где пробовали, но статистически значимого результата получить не смогли.

Вот на статистике они и погорели. Физики, помимо премий, захотели еще и диссертации защитить на этой теме, а в диссертации вставить красивые графики и таблицы. Привлекли для этого коллег с кафедры математики. Может, и не привлекли, а сами достаточно хорошо владели математическим аппаратом, но мне для дальнейшего изложения удобнее разделять физиков и математиков.

Математики взяли больший массив данных – количество яиц по каждой фабрике по дням, сравнили с такими же данными за прошлый год до эксперимента, нарисовали графики и сказали: что-то у вас дисперсия неправильная. Где-то какая-то лажа в данных. Причем, судя по величине дисперсии, лажа очень существенная.

Кто в школе не прогуливал математику, следующий абзац могут пропустить, а для остальных разжую. Не очень грамотно, но как получится. Я тоже, бывало, математику прогуливал.

Куры не могут нести одинаковое количество яиц каждый день. 100 яиц на 100 кур в среднем – это, например, 92 вчера, 105 сегодня и 103 завтра. Эти колебания состоят из закономерностей (к примеру, летом куры несутся лучше, чем зимой) и случайных отклонений. Случайные отклонения тоже подчиняются своим законам – законам статистики. Грубо говоря, если нарисовать на графике 100 или больше случайных результатов, должна получиться кривая Гаусса, такой колокол с максимумом в центре и плавным снижением по краям. А если получается что-то другое, значит, величина не случайная. Отклонение результата от гауссианы – это и есть дисперсия.

В нашей истории оказалось, что после начала эксперимента стала получаться идеальная гауссиана, а вот до того было черт-те что. Дело в том, что на всех птицефабриках яйца воровали. Где-то больше, где-то меньше, где-то рядовые работники, где-то начальство, но в целом – везде. Брали, разумеется, не по яичку в день, а иногда, но помногу. А оставшиеся расписывали по дням более-менее равномерно, чтобы отчетность не вызывала подозрений. Она и не вызывала, пока математики не попытались построить по этим данным кривую Гаусса. Сымитировать вручную случайное распределение практически невозможно, даже если понимать, что это такое, и специально стараться. А работники птицефабрик не понимали. А после начала эксперимента воровать яйца они перестали, потому что боялись радиации. Или, может быть, потому, что в присутствии физиков, которые каждое яйцо записывали в свои тетрадки, это стало невозможно.

В общем, математики объяснили физикам, что количество яиц увеличилось не оттого, что облученные куры стали лучше нестись, а оттого, что прекратились хищения. Посоветовали по-тихому свернуть разработку и не позориться. А для программы «Наука – народному хозяйству» предложили другую тему. Повсеместно проверять отчетность на соответствие кривой Гаусса. Не только на птицефабриках, но и в других отраслях. Где гауссиана не получается, там наверняка воровство и приписки. Но товарищи из ЦК эту тему попросили не развивать. Не вашего, сказали, ума дело.

202

Прочитал на днях интересную историю про яйца и нормальное распределение.
Кто не читал - рекомендую. Воспользуюсь той историей как поводом рассказать эту.

Один ученый 100 лет назад использовал логарифмы в своих гениальных вычислениях.

Так как историю могут читать школьники, а им скоро сдавать экзамены, напомню, что логарифм – это функция двух переменных, то есть степень, в которую надо возвести основание, чтобы получить аргумент. Десятичный логарифм, значит основание 10.
Например чтобы получить 1000 надо 10 умножить на себя 3 раза, т.е. log(1000) = 3. Легко?
Ну чему тогда равняется log(999)? Приехали! Придется воспользоваться поисковиком... Ok google, log(999) скока? = 2.99956548823

Как быть 100 лет назад? Ведь iPhone еще не изобрели, калькулятор тоже, даже инженерная логарифмическая линейка - и та еще в проекте. Для ленивых студентов были изданы специальные книги-таблицы, по которым можно было найти искомое значение.
Во время поиска своих значений, физик заметил, что странички с числами начинающимися на 1 сильно потрепаны, а на 9-ку никто и не заглядывает. Что за нумерологическая магия? Ведь по идее книга должна быть "зачитана до дыр" равномерно.
А если взять номера домов первых 100 улиц в справочнике? Что, тоже 1 любима больше чем 9? Да!!!
А длины рек? Тоже с 1 начинаются длины чаще чем с 2 и т.д. а 9-ка самая "обиженная" цифра? Конечно!
Кстати на сколько "обиженная"? Ну если у нас 9 цифр (с нуля номер дома не начинается), то на 1, (если у нас все цифры равны), по-понятиям должно начинаться 1/9 всех номеров, то есть 0.11. т.е. 11%. А в натуре? А в натуре - 30.1%
Бедной же девятке по-понятиям тоже положено 11%, а в-натуре, достается "жалких" 4.6%

Чувак бросает (на время) свою физику и начинает шелушить другие величины: молекулярные веса соединений - работает закон, площадь бассейнов рек - да! Значения первых 100 физических констант - опять в яблочко. Более 20000 тысяч всяких измеренией исследовал мужик, пока его не отпустило. Почти везде он нашел это дурацкое соотношение.

А почему это так? Если честно - то никто не знает до сих пор. Залезь уважаемый читатель в википедию, желательно в английскую, и поплачь вместе со мной. Или купи бутылку знакомому математику и поплачь с ним.

Например, для дохода, компаний, (если доход каждый год удваивается) попытаюсь продемонстрировать на примере.
Итак, компания начинает работать и в первый год доход растет с 100 до 200, второй год с 200 до 400, третий 400 до 800, четвертый 800 1600 и т.д. То есть в налоговую, по месяцам, первый год будут уходить суммы начинающиеся с 1, все 12 месяцев! Во второй год половина отчетов начинающиеся на 2-ку, вторая половина на 3-ку, в третий на 4, 5, 6, 7. в четвертый 8, 9, и... все остальное опять на 1 (так как больше 1000). То есть уже видно что цифрам начинающимся с 1 достаётся больше, чем остальным.

Хочу заметить что тут я смухлевал: т.е. предположил, что доход у фирмы растет экспоненциально, поэтому и 1 чаще встречается, но почему этот закон работает и для других величин (высота зданий?) - загадка.

Закон, назову наконец по имени, закон Бенфорда, интересный, но бесполезный, куда и как его применишь? В казино и в картах другие распределения.
А если? Если посмотреть на бухгалтерскую отчетность, просто суммы на всех фактурах подряд? Наверное этот закон тоже работает? Работает! Например несколько лет подряд отчеты соответствовали этому закону, а вдруг начинает больше появляться сумм начинающихся с 9, то, возможно, кто-то что-то исправляет? Или, боюсь произнести вслух, даже ворует? Не все так просто! Бывают и "ложные срабатывания", но в общем - как один из сигналов для проверки - да! Уже кого-то даже и посадили.

Мораль: в наше время, даже чтобы правильно украсть, нужно окончить универ. (Или хотя бы знать статистику, но как ее понять без мат анализа, тервера, алгебры?! Значит высшее!). А если окончил универ, не дурак, есть специальность, зачем эти трудности? Каждый день трястись от страха, даже если в "пополаме" с прокурором? Не лучше ли эту опасную работу оставить дуракам, а самому что-то делать, но по закону?

203

Разгадываю с мужем кроссворд, вопрос: "Автор первого учебника по дифференциальному исчислению". Я говорю: "Лейбниц или Ньютон". Муж отвечает: "Поставь 'Иванов', все равно кроссворд из газеты 'Труд'". **************************************** Вообще-то, автор первого учебника по дифференциальному исчислению - это Лопиталь (помните Правило Лопиталя, кто изучал высшую математику?), и написал он его в 1696 году.

204

Про математику. Даже арифметику.

Купила абонемент в зал. Спрашиваю девушку на ресепшене:

- А можно еще и с тренером заниматься?

- Да, можно. 70 евро (условно) за 8 уроков, 90 за 12 уроков. За месяц.

- А поштучно можно уроки оплатить?

- Да, можно – Жду ответом цену где-то в 15-20 евро, обычно 1 урок поштучно стоит примерно как 2 урока при месячной оплате. Ну, понимаете, чтобы люди брали месячный пакет, потом ведь чаще всего и не ходят.

- Один урок 7 евро.

- 7 евро? – Стараюсь не сильно показывать своё офигевание.

- Да. Берёте?

- Беру.

Я до конца месяца так и походила, платя по 7 евро за каждый урок. В итоге 7 или 8 уроков получилось. Но эта история сильно веселила меня, рассказывала об этом всем знакомым, люди удивлялись и смеялись над такой установкой цен.

Через 3 месяца решила снова в тот зал записаться. Купила абонемент и спрашиваю у той же девушки на ресепшене:

- С тренером заниматься есть у вас возможность?

- Да, конечно. За 8 уроков 70 евро, за 12 у нас 90.

- Не, мне только 1 урок – говорю и протягиваю двадцатку. Девушка мне возвращает 2 бумажки по 5.

- А три евро?

- А у нас цены поднялись. Один урок уже стоит 10 евро.

Ну да, поднялись. А точнее, кто-то посчитал, наконец :D