在概率論中,大數定律 (LLN) 是描述大量執行相同實驗的結果的定理。 根據規律,大量試驗所得結果的平均值應接近預期值,並隨著試驗次數的增加而趨於接近預期值。
LLN 很重要,因為它保證了一些隨機事件的平均值的長期穩定結果。例如,雖然賭場可能會在輪盤賭的單次旋轉中賠錢,但其收益將趨向於在大量旋轉中的可預測百分比。 玩家的任何連勝最終都會被游戲的參數所克服。 要注意的是,該定律僅在考慮大量觀察時才適用(如名稱所示)。 沒有原理關系的是少數觀察結果會與預期值一致,或者一個值的連續性會立即被其他值“平衡”。
另外是要注意,LLN 僅適用於平均值。因此,雖然
lim n → ∞ ∑ i = 1 n X i n = X ˉ \lim _{n \rightarrow \infty} \sum_{i=1}^{n} \frac{X_{i}}{n}=\bar{X} n→∞limi=1∑nnXi=Xˉ
其他看起來相似未經驗證的公式,例如與“理論結果”的原始偏差:
∑ i = 1 n X i − n × X ˉ \sum_{i=1}^{n} X_{i}-n \times \bar{X} i=1∑nXi−n×Xˉ
它不僅不會隨著 n n n 的增加而收斂到零,反而隨著 n n n 的增加,它的絕對值也趨於增加。
為了完整起見,下面的模擬將按照以下邏輯估計 π \pi π 的值:
知道圓的面積是 π r 2 \pi r^{2} πr2,我們知道半徑 ( r r r ) 為 1 的圓的面積只是 π \pi π 。 如果我們將圓完美地放置在邊長為 2 的正方形(即面積為 4)的內部,我們知道圓的面積與正方形的面積之比為 π 4 \frac{\pi}{4} 4π。
因此,如果我們隨機向一個尺寸相同的飛镖板多次投擲飛镖,那麼圓內的飛镖與擊中正方形的飛镖的比率應該接近 π 4 \frac{\pi}{4} 4π。如果我們將這個比率乘以 4,我們就得到了 π \pi π 的估計值。
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