檢驗你的直覺:生日問題 - 大衛.科努夫克
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0:10 - 0:12想像有一組人
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0:12 - 0:14你覺得組內要有多少人
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0:14 - 0:21其中二人生日相同的機率
才會超過 50%? -
0:21 - 0:24為了方便討論
假設組內沒有雙胞胎 -
0:24 - 0:27每個生日的機率均等
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0:27 - 0:30不計閏年
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0:30 - 0:33現在試想一想
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0:33 - 0:36答案或許看來驚人地低
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0:36 - 0:38在 23 人的組內
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0:38 - 0:45有 50.3% 機率
二人會有相同的生日 -
0:45 - 0:47但一年 365 日
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0:47 - 0:50為何人數如此少的組內
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0:50 - 0:54會有過半機會有相同生日的人
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0:54 - 0:58為什麼我們的直覺錯得這麼離譜?
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0:58 - 0:59要找出答案
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0:59 - 1:02就讓我們看看數學家其中一種方法
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1:02 - 1:05可用作計算二人擁有相同生日的機率
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1:05 - 1:09我們可用一門數學領域
名為組合學 -
1:09 - 1:14處理不同組合的機率
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1:14 - 1:17第一步是反轉問題
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1:17 - 1:21嘗試直接計算相同生日的機率
是個挑戰 -
1:21 - 1:25因為有相同生日的組合很多
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1:25 - 1:31相反地,計算每人
都有不同生日就比較容易 -
1:31 - 1:33這樣如何幫助我們解決問題呢?
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1:33 - 1:36組內的人不是有相同生日,就是沒有
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1:36 - 1:38所以有相同生日的人的機率
和沒有的機率 -
1:38 - 1:42加起來必然是 100%
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1:42 - 1:50從 100% 減去無相同生日機率
便是有相同生日的機率 -
1:50 - 1:54要計算沒有相同生日的機率
先考慮人數少的組 -
1:54 - 1:58計算只有一對人有不同生日的機率
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1:58 - 2:01一年中的某日會是 A 君的生日
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2:01 - 2:06餘下的 364 天
皆有可能是 B 君的生日 -
2:06 - 2:11A 和 B,或任意二人
有不同生日的機率 -
2:11 - 2:14是 365 分之 364
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2:14 - 2:21約 0.997 或 99.7%
這是相當高的機率 -
2:21 - 2:23再考慮 C 君
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2:23 - 2:26她在這小組內有不同生日的機率
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2:26 - 2:30是 365 分之 363
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2:30 - 2:34因為 A 和 B 的生日
已佔兩個日子 -
2:34 - 2:39D 的機率會是 365 分之 362
如此類推 -
2:39 - 2:44一直至 W 的機率是 365 分之 343
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2:44 - 2:46把這些機率相乘
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2:46 - 2:51你會得出沒有人生日相同的機率
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2:51 - 2:54得出 0.4927
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2:54 - 3:01因此在 23 人的組內
沒有人生日相同的機率是 49.27% -
3:01 - 3:06當我們從 100% 減去這機率
便得 50.73% -
3:06 - 3:09即至少有二人生日相同的機率
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3:09 - 3:12這機率高於一半
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3:12 - 3:16人數相對少的組內有人生日相同的
機率如此高的關鍵在於 -
3:16 - 3:20相同生日的可能組合出人意料地多
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3:20 - 3:26當組內人數逐漸增加
可能組合的數目愈快速增加 -
3:26 - 3:29五人組內有十對可能組合
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3:29 - 3:33每人能與其餘四人各自組合
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3:33 - 3:35這些組合有一半是重複的
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3:35 - 3:40因為把 A 君配以 B 君
等同於把 B 君配以 A 君 -
3:40 - 3:42所以我們將之除以二
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3:42 - 3:43同樣道理
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3:43 - 3:46十人組內有 45 對組合
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3:46 - 3:50而 23 人的組內有 253 對
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3:50 - 3:53組合的數量以平方關係增長
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3:53 - 3:58意即它按組內人數的平方比例增長
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3:58 - 4:01遺憾地,我們的腦袋不擅於
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4:01 - 4:04憑直覺即領會非線性函數
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4:04 - 4:11所以 23 人看來不大可能
產生出 253 對可能組合 -
4:11 - 4:15當我們的腦袋接受這事實
生日問題變得容易理解 -
4:15 - 4:20253 對組合皆可能有相同生日
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4:20 - 4:23同樣原因,在 70 人的組內
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4:23 - 4:27有 2,415 對可能組合
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4:27 - 4:33而有兩人有相同生日的機率
高於 99.9% -
4:33 - 4:37生日問題只是其中一個例子
來藉由數學展示 -
4:37 - 4:39看似不可能的事情
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4:39 - 4:41例如同一人中了兩次彩券
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4:41 - 4:45事實上不是不大可能發生的
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4:45 - 4:49有時巧合不如看似般巧合
- Title:
- 檢驗你的直覺:生日問題 - 大衛.科努夫克
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觀看完整課堂:http://ed.ted.com/lessons/check-your-intuition-the-birthday-problem-david-knuffke
想像有一組人。你覺得組內人數要有多少,其中二人生日相同的機率高於 50% 呢?答案是⋯⋯大概比你想像中少人。大衛.科努夫克闡釋生日問題如何揭露我們思考機率時經常犯錯的直覺。
課堂內容:大衛.科努夫克 (David Knuffke)
動畫創作:TED-Ed - Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:07
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