самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

«Вероятности и неприятности. Математика повседневной жизни»

Жизнь порой играет с человеком злую шутку: планы рушатся под давлением обстоятельств и случайностей, которые от нас как будто не зависят. В таких случаях говорят, что все происходит по «закону подлости». В книге «Вероятности и неприятности. Математика повседневной жизни» (издательство «Манн, Иванов и Фербер») кандидат физико-математических наук, популяризатор науки Сергей Самойленко ищет рациональное зерно и дает обоснование досадным закономерностям. Автор прибегает к теории вероятностей, а также смежным разделам: теории мер, марковским цепям, стохастическим процессам, теории очередей, динамическому хаосу и другим. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, в котором автор с помощью распределения Пуассона синтезирует жизнь, полную неприятностей, обнаруживает закономерности в наступлении плохих и хороших событий — и показывает, как это влияет на настроение человека.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Синтезируем злодейку-судьбу

Наступление событий, которые никак не связаны между собой и происходят во времени случайно, описывается с помощью хорошо известного пуассоновского потока. Он соответствует многим случайным явлениям — от землетрясений до прихода покупателей в магазин.

Предположим, выполнены такие естественные условия.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Число λ называется интенсивностью или плотностью потока и имеет смысл «среднего» числа наблюдений. Например, при измерении времени в днях значению параметра λ = 1/7 соответствует цепочка случайных событий, в среднем происходящих раз в неделю. Это вовсе не означает, что события будут происходить строго с частотой раз в неделю. Никакой определенной частоты у последовательности событий нет. Это среднее число событий: поскольку в году 52 недели, за год должно произойти около 52 событий (в среднем за много лет), но они будут разбросаны в году неравномерно. На рисунке 6.1 показаны 52 случайные равномерно распределенные даты в году, которые можно рассматривать как моменты появления пуассоновских событий.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Как видите, о какой-либо периодичности в этих событиях речь не идет: когда пожелают, тогда и случатся. Но и в этом беспорядке статистика может нам показать определенные закономерности. Например, распределение длительности периодов между событиями, показанными на предыдущем рисунке, будет вовсе не равномерным (рис. 6.2).

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Для справедливости положим, что хорошие и плохие события происходят равновероятно, но яркие и значимые (как хорошие, так и плохие) — существенно реже мелких и незначительных. Пусть это будет «обычная» жизнь, в которой эмоциональная окраска событий подчиняется нормальному (гауссовскому) распределению. Вот как может выглядеть год синтетической судьбы в виде череды случайных абсолютно независимых жизненных перипетий (рис. 6.3).

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Знак пиков отражает эмоциональную окраску, а их высота соответствует важности события или глубине переживаний, с ним связанных. Пока никаких полос не наблюдается, есть некий шум. Каждое событие проходит бесследно, ничего не оставляя ни в памяти, ни в настроении. Так не бывает, поэтому наделим нашего модельного героя памятью — для начала идеальной. Каждое со бытие пусть навсегда врежется в его память и отразится на настроении, либо улучшая, либо ухудшая его. Вот какую картинку мы можем получить, понаблюдав за судьбой нашего героя на протяжении десяти лет (рис. 6.4). Текущий «уровень счастья» вычисляется суммированием вкладов всех предшествующих событий. Позитивные события эту сумму увеличивают, а негативные — уменьшают.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Ну что же, мы уже видим какое-то чередование настроения, но картинка вышла не особо радостной. Наш герой после череды смен настроения впал в глубочайшую депрессию. Жаль. Попробуем сгенерировать еще несколько судеб (рис. 6.5). Все они проходят череду светлых и темных полос, но надолго увязают либо в беспросветной тоске, либо в запредельном счастье. Так бывает, конечно, но это явно ненормально.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Ценность релаксации

Наши модельные судьбы мы описали очень примечательным процессом. Он называется одномерным случайным блужданием и имеет ряд необычных свойств, среди которых — самоподобие, то есть отсутствие какого-либо характерного временнóго масштаба. Получив в свое распоряжение неограниченное время, случайное блуждание способно увести неограниченно далеко. Более того, оно обязательно уведет вас на любое наперед заданное расстояние от начального значения! Таким образом, как бы хорошо ни шли ваши дела, но если они подчинены случайному блужданию, то обязательно скатятся до нуля и уйдут ниже — это просто вопрос времени! Правда, если речь о существенных отклонениях, то очень большого времени. Можно показать, что в рассмотренном нами процессе ожидаемая величина отклонения от начального состояния пропорциональна квадратному корню от времени. Это значит, что ожидаемое время, за которое система, отклонившаяся от нуля, вновь вернется в нулевое состояние, пропорционально квадрату начального отклонения.

Помните, как говорил кот Матроскин в известном мультфильме «Каникулы в Простоквашино»: «Я и так счастливый был, а теперь в два раза счастливей стану. Потому что у меня две коровы есть!» Таким образом, можно предположить, что рождение теленка (появление второй коровы) продлит счастье Матроскина в четыре раза.

Но все же идеальная эмоциональная память — это не очень хорошо. Наши герои не забывают ничего и тщательно хранят в памяти всё, даже самые давние события! На их настроение в старости влияет горе от поломанной игрушки в детстве или радость от поцелуя в юности. Причем все последующие поцелуи и игрушки имеют для них такую же важность. Надо этих бедолаг спасать. Эмоции со временем стихают, горе притупляется, радость, увы, тоже. Забывание во многом подобно остыванию, диффузии или замедлению движения в вязкой жидкости, поэтому разумно смоделировать его подобным образом. Перечисленные события относятся к процессам релаксации, о которых мы говорили в конце главы 1. Наделим же и наших героев способностью к релаксации!

Релаксирующая система возвращается к равновесному состоянию, причем тем быстрее, чем больше отклонение от равновесия. Это свойство можно смоделировать геометрической прогрессией или экспоненциальным законом. Введем в нашу модель новый параметр — скорость забывания μ. Его можно выразить через время (в отсчетах нашей модели), за которое уровень эмоции уменьшится достаточно сильно. Например, для μ = 1/60 эмоциональный след от события уменьшится на порядок через два месяца. И вот теперь жизнь стала по-хорошему «полосатой» (рис. 6.6)!

Меняя «степень забывчивости», мы можем получить более или менее эмоционально уравновешенных подопытных. Кажется, мы нашли источник зеброобразности! Это, во-первых, случайные блуждания, склонные к расползанию во все стороны; во-вторых, целительная забывчивость, возвращающая настроение в норму. Результатом становится волнообразное меандрирование * настроения.

Источник

Вероятности и неприятности

Математика повседневной жизни

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Вероятности и неприятности

Математика повседневной жизни

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

О книге

«Законы подлости» существуют! Книга познакомит вас с ними и покажет, что они математически красивы.

Может ли взмах крыльев бабочки в Бразилии вызвать торнадо в Техасе? Правда ли, что дожди чаще идут в выходные? Отчего большая часть дел всегда остается на последнюю ночь? Почему «на вкус и цвет товарищей нет», а автобуса почти всегда приходится ждать долго? Пришло время узнать, как работают «законы подлости» — от закона арбузной корки («покупая многомерный арбуз, ты приобретаешь в основном его корку») до наблюдения Этторе («соседняя очередь всегда движется быстрее»).

Несовершенство нашего мира и жизненные закономерности имеют объективное математическое обоснование. С помощью жизненных примеров автор познакомит вас с миром нешкольной математики: теорией вероятностей и математической статистикой, а также смежными областями — теорией мер, марковских цепей, стохастических процессов, теории очередей, динамического хаоса.

Для кого книга

Для школьника, которому не терпится попасть в университет, для студента, недоумевающего: «Куда я попал?», для преподавателя, которому нужны оригинальные живые примеры. Она понравится любопытному читателю, который хочет развить в себе элементы математического мышления и уметь отсеивать информационный шум и мусор в потоке новостей. Особенно интересной она будет для учеников и преподавателей математических и технических кружков, кванториумов, вузов и втузов.

От автора

Эта книга не совсем о математике. Я приглашаю вас на прогулку по некоторым ее местечкам, хорошо известным и имеющим большую практическую пользу. Но двигаться мы будем несколько необычным маршрутом. Не прямым, как в учебнике, и не сложным и запутанным, как в научной работе, а легким, как бесцельное шатание в хорошей компании под интересный разговор. Читатель может отметить про себя, что пересеченный проспект или бульвар — целое направление, куда можно углубиться.

В стране математики говорят на своем языке, и не все указатели и надписи легко перевести на русский. Иногда я буду приводить цитаты на языке аборигенов. Иначе говоря, в книге есть формулы. Но это вовсе не единственный алфавит языка математики. Формулы можно выразить графически, и я всегда буду сопровождать уравнения иллюстрациями, которые можно понять интуитивно. Почему я не отказался от формул? В математической стране не принято верить каждому встречному, сильно полагаться на интуицию, чутье и опыт. В ходу только доказательство — самая твердая валюта.

Это, впрочем, не лишает читателя возможности любоваться непонятными значками, воспринимая их как орнамент. А автор оставляет за собой право давать математическим закономерностям не очень серьезные и даже фривольные житейские интерпретации. Ведь так гораздо интереснее!

Об авторе

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Сергей Самойленко — кандидат физико-математических наук, преподаватель вуза (КамчатГТУ, КамГУ), научный сотрудник (ИВиС ДВО РАН), педагог дополнительного образования. Профессионально занимается популяризацией науки. Участвовал в съемках научно-популярных фильмов о вулканах (японских и немецкой телекомпаний), создал культурно-просветительский центр «Вулканариум» в Петропавловске-Камчатском. Выступает с научно-популярными лекциями для широкой аудитории. Преподает математику в камчатском детском технопарке «Кванториум» и точные науки в камчатских вузах.

Источник

Вероятности и неприятности

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

«Законы подлости» существуют! Книга познакомит вас с ними и покажет, что они математически красивы. Может ли взмах крыльев бабочки в Бразилии вызвать торнадо в Техасе? Правда ли, что дожди чаще идут в выходные? Отчего большая часть дел всегда остается на последнюю ночь?

Почему «на вкус и цвет товарищей нет», а автобуса почти всегда приходится ждать долго? Пришло время узнать, как работают «законы подлости» — от закона арбузной корки («покупая многомерный арбуз, ты приобретаешь в основном его корку») до наблюдения Этторе («соседняя очередь всегда движется быстрее»).

Несовершенство нашего мира и жизненные закономерности имеют объективное математическое обоснование. С помощью жизненных примеров автор познакомит вас с миром нешкольной математики: теорией вероятностей и математической статистикой, а также смежными областями — теорией мер, марковских цепей, стохастических процессов, теории очередей, динамического хаоса.

Для кого книга

Для школьника, которому не терпится попасть в университет, для студента, недоумевающего: «Куда я попал?», для преподавателя, которому нужны оригинальные живые примеры. Она понравится любопытному читателю, который хочет развить в себе элементы математического мышления и уметь отсеивать информационный шум и мусор в потоке новостей. Особенно интересной она будет для учеников и преподавателей математических и технических кружков, кванториумов, вузов и втузов.

Источник

«Вероятности и неприятности. Математика повседневной жизни»

Манн, Иванов и Фербер
Научно-популярные книгоиздатели

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Ж изнь порой играет с человеком злую шутку: планы рушатся под давлением обстоятельств и случайностей, которые от нас как будто не зависят. В таких случаях говорят, что все происходит по «закону подлости». В книге «Вероятности и неприятности. Математика повседневной жизни» (издательство «Манн, Иванов и Фербер») кандидат физико-математических наук, популяризатор науки Сергей Самойленко ищет рациональное зерно и дает обоснование досадным закономерностям. Автор прибегает к теории вероятностей, а также смежным разделам: теории мер, марковским цепям, стохастическим процессам, теории очередей, динамическому хаосу и другим. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, в котором автор с помощью распределения Пуассона синтезирует жизнь, полную неприятностей, обнаруживает закономерности в наступлении плохих и хороших событий — и показывает, как это влияет на настроение человека.

Синтезируем злодейку-судьбу

Наступление событий, которые никак не связаны между собой и происходят во времени случайно, описывается с помощью хорошо известного пуассоновского потока. Он соответствует многим случайным явлениям — от землетрясений до прихода покупателей в магазин.

Предположим, выполнены такие естественные условия.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Число λ называется интенсивностью или плотностью потока и имеет смысл «среднего» числа наблюдений. Например, при измерении времени в днях значению параметра λ = 1/7 соответствует цепочка случайных событий, в среднем происходящих раз в неделю. Это вовсе не означает, что события будут происходить строго с частотой раз в неделю. Никакой определенной частоты у последовательности событий нет. Это среднее число событий: поскольку в году 52 недели, за год должно произойти около 52 событий (в среднем за много лет), но они будут разбросаны в году неравномерно. На рисунке 6.1 показаны 52 случайные равномерно распределенные даты в году, которые можно рассматривать как моменты появления пуассоновских событий.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Как видите, о какой-либо периодичности в этих событиях речь не идет: когда пожелают, тогда и случатся. Но и в этом беспорядке статистика может нам показать определенные закономерности. Например, распределение длительности периодов между событиями, показанными на предыдущем рисунке, будет вовсе не равномерным (рис. 6.2).

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Для справедливости положим, что хорошие и плохие события происходят равновероятно, но яркие и значимые (как хорошие, так и плохие) — существенно реже мелких и незначительных. Пусть это будет «обычная» жизнь, в которой эмоциональная окраска событий подчиняется нормальному (гауссовскому) распределению. Вот как может выглядеть год синтетической судьбы в виде череды случайных абсолютно независимых жизненных перипетий (рис. 6.3).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Источник

«Science-Pop»

новости науки и технологий

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Как работает ионный двигатель и где он применяется

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Специальную теорию относительности испытали при помощи сверхточных атомных часов

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Компания SpaceX успешно произвела первый тестовый запуск космического корабля Crew Dragon. Update!

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Лириды 2019: россияне увидят первый звездопад весны

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Дикинсонии ползали, скользя по выделяемой ими слизи, и прилипали ко дну во время волнений

«Вероятности и неприятности. Математика повседневной жизни»

Жизнь порой играет с человеком злую шутку: планы рушатся под давлением обстоятельств и случайностей, которые от нас как будто не зависят. В таких случаях говорят, что все происходит по «закону подлости». В книге «Вероятности и неприятности. Математика повседневной жизни» (издательство «Манн, Иванов и Фербер») кандидат физико-математических наук, популяризатор науки Сергей Самойленко ищет рациональное зерно и дает обоснование досадным закономерностям. Автор прибегает к теории вероятностей, а также смежным разделам: теории мер, марковским цепям, стохастическим процессам, теории очередей, динамическому хаосу и другим. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, в котором автор с помощью распределения Пуассона синтезирует жизнь, полную неприятностей, обнаруживает закономерности в наступлении плохих и хороших событий — и показывает, как это влияет на настроение человека.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Синтезируем злодейку-судьбу

Наступление событий, которые никак не связаны между собой и происходят во времени случайно, описывается с помощью хорошо известного пуассоновского потока. Он соответствует многим случайным явлениям — от землетрясений до прихода покупателей в магазин.

Предположим, выполнены такие естественные условия.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Число λ называется интенсивностью или плотностью потока и имеет смысл «среднего» числа наблюдений. Например, при измерении времени в днях значению параметра λ = 1/7 соответствует цепочка случайных событий, в среднем происходящих раз в неделю. Это вовсе не означает, что события будут происходить строго с частотой раз в неделю. Никакой определенной частоты у последовательности событий нет. Это среднее число событий: поскольку в году 52 недели, за год должно произойти около 52 событий (в среднем за много лет), но они будут разбросаны в году неравномерно. На рисунке 6.1 показаны 52 случайные равномерно распределенные даты в году, которые можно рассматривать как моменты появления пуассоновских событий.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Как видите, о какой-либо периодичности в этих событиях речь не идет: когда пожелают, тогда и случатся. Но и в этом беспорядке статистика может нам показать определенные закономерности. Например, распределение длительности периодов между событиями, показанными на предыдущем рисунке, будет вовсе не равномерным (рис. 6.2).

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Для справедливости положим, что хорошие и плохие события происходят равновероятно, но яркие и значимые (как хорошие, так и плохие) — существенно реже мелких и незначительных. Пусть это будет «обычная» жизнь, в которой эмоциональная окраска событий подчиняется нормальному (гауссовскому) распределению. Вот как может выглядеть год синтетической судьбы в виде череды случайных абсолютно независимых жизненных перипетий (рис. 6.3).

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Знак пиков отражает эмоциональную окраску, а их высота соответствует важности события или глубине переживаний, с ним связанных. Пока никаких полос не наблюдается, есть некий шум. Каждое событие проходит бесследно, ничего не оставляя ни в памяти, ни в настроении. Так не бывает, поэтому наделим нашего модельного героя памятью — для начала идеальной. Каждое со бытие пусть навсегда врежется в его память и отразится на настроении, либо улучшая, либо ухудшая его. Вот какую картинку мы можем получить, понаблюдав за судьбой нашего героя на протяжении десяти лет (рис. 6.4). Текущий «уровень счастья» вычисляется суммированием вкладов всех предшествующих событий. Позитивные события эту сумму увеличивают, а негативные — уменьшают.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Ну что же, мы уже видим какое-то чередование настроения, но картинка вышла не особо радостной. Наш герой после череды смен настроения впал в глубочайшую депрессию. Жаль. Попробуем сгенерировать еще несколько судеб (рис. 6.5). Все они проходят череду светлых и темных полос, но надолго увязают либо в беспросветной тоске, либо в запредельном счастье. Так бывает, конечно, но это явно ненормально.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Ценность релаксации

Наши модельные судьбы мы описали очень примечательным процессом. Он называется одномерным случайным блужданием и имеет ряд необычных свойств, среди которых — самоподобие, то есть отсутствие какого-либо характерного временнóго масштаба. Получив в свое распоряжение неограниченное время, случайное блуждание способно увести неограниченно далеко. Более того, оно обязательно уведет вас на любое наперед заданное расстояние от начального значения! Таким образом, как бы хорошо ни шли ваши дела, но если они подчинены случайному блужданию, то обязательно скатятся до нуля и уйдут ниже — это просто вопрос времени! Правда, если речь о существенных отклонениях, то очень большого времени. Можно показать, что в рассмотренном нами процессе ожидаемая величина отклонения от начального состояния пропорциональна квадратному корню от времени. Это значит, что ожидаемое время, за которое система, отклонившаяся от нуля, вновь вернется в нулевое состояние, пропорционально квадрату начального отклонения.

Помните, как говорил кот Матроскин в известном мультфильме «Каникулы в Простоквашино»: «Я и так счастливый был, а теперь в два раза счастливей стану. Потому что у меня две коровы есть!» Таким образом, можно предположить, что рождение теленка (появление второй коровы) продлит счастье Матроскина в четыре раза.

Но все же идеальная эмоциональная память — это не очень хорошо. Наши герои не забывают ничего и тщательно хранят в памяти всё, даже самые давние события! На их настроение в старости влияет горе от поломанной игрушки в детстве или радость от поцелуя в юности. Причем все последующие поцелуи и игрушки имеют для них такую же важность. Надо этих бедолаг спасать. Эмоции со временем стихают, горе притупляется, радость, увы, тоже. Забывание во многом подобно остыванию, диффузии или замедлению движения в вязкой жидкости, поэтому разумно смоделировать его подобным образом. Перечисленные события относятся к процессам релаксации, о которых мы говорили в конце главы 1. Наделим же и наших героев способностью к релаксации!

Релаксирующая система возвращается к равновесному состоянию, причем тем быстрее, чем больше отклонение от равновесия. Это свойство можно смоделировать геометрической прогрессией или экспоненциальным законом. Введем в нашу модель новый параметр — скорость забывания μ. Его можно выразить через время (в отсчетах нашей модели), за которое уровень эмоции уменьшится достаточно сильно. Например, для μ = 1/60 эмоциональный след от события уменьшится на порядок через два месяца. И вот теперь жизнь стала по-хорошему «полосатой» (рис. 6.6)!

Меняя «степень забывчивости», мы можем получить более или менее эмоционально уравновешенных подопытных. Кажется, мы нашли источник зеброобразности! Это, во-первых, случайные блуждания, склонные к расползанию во все стороны; во-вторых, целительная забывчивость, возвращающая настроение в норму. Результатом становится волнообразное меандрирование * настроения.

* Меандр в математике — замкнутая кривая без самопересечений, которая при этом пересекает прямую несколько раз. Прим. ред.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Изучим свойства полученных нами «синтетических» житейских полос. Построим гистограмму, показывающую распределение их длительностей для длиннющей жизни (или множества обычных) с параметрами λ=1/7, μ=1/60 (рис. 6.7).

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Первое, что бросается в глаза, — максимум распределения (мода) находится вблизи нуля. Значит, чаще всего времена счастья и несчастья очень коротки, однако встречаются и периоды длительностью более года. В среднем же их продолжительность составляет 33 дня со стандартным отклонением в 36 дней. Это распределение близко к экспоненциальному (на самом деле оно неплохо описывается более общим гамма-распределением с такими параметрами, которые приближают его к экспоненциальному). В свою очередь, экспоненциальное распределение длительностей полос в жизни означает, что смены настроений можно рассматривать как пуассоновский поток — цепочку независимых случайных событий, не имеющих определенной частоты, но случающихся с некоторой известной интенсивностью. Например, в рассмотренном нами примере темные и светлые полосы сменяются с интенсивностью раз в 33 дня, но гораздо чаще в жизни наблюдаются короткие периоды: половина их не дольше десяти дней.

В случае отсутствия «памяти» (для μ = 0) распределение перестает быть экспоненциально убывающим и описывается распределением Юла, которое можно приблизить степенным распре делением (распределением Парето) для длительности меандров T (рис. 6.8).

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Статистики говорят, что у таких распределений тяжелый хвост, делающий вполне вероятными очень большие отклонения от среднего значения. Мы наблюдали их в виде долгих «погружений» в то или иное настроение. У полученного распределения есть одно непривычное и странное свойство: для него не определены ни среднее значение (математическое ожидание), ни стандартное отклонение. В предыдущей главе мы уже упоминали, что такое бывает, например, у распределения Коши. Дело в том, что все соответствующие интегралы для распределения Юла расходятся. В связи с этим можно слышать, что и среднее значение в таком случае бесконечно, но это не так. Посмотрите, что произойдет при попытке вычислить математическое ожидание длительности меандров случайного блуждания (рис. 6.9).

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Огромные скачки из тяжелого хвоста то и дело сбивают значение среднего, и последовательность усреднений не сходится ни к какому пределу. Значение среднего вовсе не бесконечно, но интеграл не сходится и о каком-то конкретном значении говорить нельзя. Именно в невозможности вычислить среднее для длительности меандров отражается свойство самоподобия случайного блуждания, или отсутствие собственного масштаба времени.

Мы моделировали приспосабливаемость к житейским неурядицам с помощью релаксации — затухания эмоциональных всплесков. Можно истолковать этот процесс иначе — как приспосабливаемость человека к жизненным обстоятельствам. При обработке зашумленных сигналов или последовательностей часто для сглаживания и выделения полезного сигнала используют метод скользящего среднего, рассматривая в каждый момент не сам сигнал, а усредненное его значение за некоторый промежуток времени. Так удается избавиться от шума и получить представление о долговременных тенденциях сигнала. Применяя такое усреднение к житейским неурядицам, мы можем моделировать приспосабливаемость человека. Люди влюбляются и находят повод для радости даже во время войн, а жизнь богатых бездельников не безоблачна. Смещается локальное представление о норме (привычном состоянии дел), от которой настроение отклоняется в ту или иную сторону. Рассматривая разницу между последовательностью эмоций и сглаженной линией фона, мы получим такую же картину полос, какую дала предыдущая модель, с теми же статистическими характеристиками. Это неудивительно, ведь концептуально они практически не различаются, описывая систему с релаксацией (рис. 6.10).

Какие выводы можно сделать из нашего несерьезного исследования? Череда светлых и темных полос в жизни не иллюзия, они существуют на самом деле. Но в них нет особенных закономерностей. Чаще всего они коротки, но бывают и затяжными. Все зависит от легкости характера и способности отпускать прошлое. Более того, если события будут происходить редко, то жизнь станет серой чередой исчезающих в прошлом воспоминаний. Так что в наших интересах запоминать прожитое и в наших силах сделать так, чтобы жизнь не становилась случайным блужданием. Мы можем добиться того, чтобы хороших событий становилось больше и происходили они почаще, пусть даже они окажутся и незначительными.

самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизнисамойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни самойленко с б вероятности и неприятности математика повседневной жизни

Лыжная прогулка, искренняя улыбка прохожего, билет на концерт, чашка горячего шоколада в холодный день — все это поможет создать положительный тренд и продлит светлую полосу в жизни. Правда, неизбежные грустные события обязательно сменят настроение. Но не надо винить в этом свое счастье. Это не расплата за него и не сглаз. Это свойство релаксирующих систем — склонность к колебаниям при стохастическом внешнем воздействии.

Подробнее читайте:
Самойленко, С. Б. Вероятности и неприятности. Математика повседневной жизни / Сергей Борисович Самойленко. — М.: Манн, Иванов и Фербер, 2021. — 256 с.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *