Десять уравнений, которые правят миром. И как их можете использовать вы
- Автор: Самптер Дэвид
- Год: 2022
- Язык: русский
- Год: Манн, Иванов и Фербер
- ISBN: 9785001699866
- Переводчик: Евгений В. Поникаров
- Жанр: Математика
Электронная книга - «Десять уравнений, которые правят миром. И как их можете использовать вы». Краткое содержание книги:
Красота приведенных здесь 10 уравнений в том, что пронизывают все сферы жизни, будь то грамотные ставки, фильтрование значимой информации, точность прогнозов, степень влияния или эффективность рекламы.
Если научиться вычленять из происходящего данные и математические модели, то вы начнете видеть взаимосвязи, словно на рентгене. Более того, вы сможете управлять процессами, которые другим кажутся хаотичными.
В этом и есть смысл прикладной математики.
На русском языке публикуется впервые.
– Именно в такие моменты вы узнаете, кто действительно хороший специалист, – говорил Джеймс. – Он не реагирует резко. При одном изменении в стартовом составе ставка не меняется; при двух – четырех специалист оценивает разные возможности; при пяти или больше все ставки снимаются.
Чтобы научиться думать как эти аналитики, вам нужно ставить себя в эмоционально напряженную ситуацию. К примеру, на земле большинство из нас понимают, что полеты не опасны: вероятность попасть в авиакатастрофу со смертельным исходом не превосходит 1 на 10 миллионов. Но в воздухе все ощущается иначе.
Представьте, что вы опытный путешественник, уже летавший сотню раз. Однако этот рейс иной. При снижении самолет начинает грохотать и трястись – такой болтанки вы еще не ощущали. Женщина рядом хватает воздух ртом; мужчина, сидящий через проход, стискивает колени. Все вокруг явно напуганы. Что это? Может ли разворачиваться наихудший сценарий?
В подобных ситуациях математик глубоко вдохнет и соберет всю доступную информацию. Назовем катастрофой худший сценарий – крушение со смертельным (для вас) исходом. Обозначим его вероятность как P{катастрофа}. По статистике, P{катастрофа} = 1/10 000 000, или 1 на 10 миллионов[23].
Чтобы понять, как события зависят друг от друга, обозначим P{тряска|катастрофа} – вероятность, что самолет трясется, при условии, что произойдет катастрофа: «тряска» означает «самолет трясется», а вертикальная линия – «при условии». Сделаем разумное предположение, что P{тряска|катастрофа} = 1, то есть перед любой катастрофой самолет трясет.
Нам также необходимо знать P{тряска|не катастрофа} – вероятность болтанки при безопасном приземлении. Здесь вам придется опираться на свои ощущения. Раз это самый страшный рейс из сотни ваших полетов, то лучшей оценкой будет P{тряска|не катастрофа} = 1/100.
Эти вероятности полезны, но вы желаете знать не их. Вам нужна величина P{катастрофа|тряска}, или вероятность того, что произойдет крушение, при условии, что самолет так трясется. Эту величину можно найти с помощью теоремы Байеса.
Символ ∙ означает умножение. Вскоре я объясню, откуда появляется это уравнение, а пока просто примем его. Оно было рассмотрено преподобным Томасом Байесом в середине XVIII века и с тех пор используется математиками[24]. Подставив все нужные числа в наше уравнение, мы получаем:
Даже если это самая сильная болтанка, которую вы когда-либо испытывали, шансы погибнуть составляют 0,00001. Вы благополучно приземлитесь с вероятностью 99,99999 %.
То же рассуждение применимо к целому ряду различных, казалось бы, опасных ситуаций. Даже если во время купания на австралийском побережье вам кажется, что вы видите в воде нечто пугающее, вероятность того, что это акула, крохотная. Вы можете волноваться, когда ваши близкие возвращаются поздно домой, а вам не удается с ними связаться, но вероятнее всего, что они просто забыли зарядить телефон. Многое из того, что мы считаем новой информацией – тряска самолета, неясные фигуры в воде или отсутствие звонков, – не так уж страшно, если подходить к проблеме правильно.
Теорема Байеса позволяет вам верно оценивать важность информации и сохранять спокойствие, когда все вокруг паникуют.
Я смотрю на мир способом, который именую кинематографическим: часто (и один, и даже в компании) прокручиваю в голове фильмы о своем будущем. Это не один фильм или одно будущее; это много фильмов с разными поворотами сюжета и концовками. Объясню на примере самолета.
Когда я взлетаю и приземляюсь на самолете, то вижу катастрофу, которую описал выше. Если лечу с семьей, то представляю, как держу руки детей, говорю, что люблю их, чтобы они не беспокоились. Я воображаю, как мы держимся вместе, когда падаем навстречу смерти. Когда я лечу один, а вокруг только незнакомцы, то смотрю другой фильм: наблюдаю целые годы, которые моя семья проведет без меня. Похороны проходят быстро, и я вижу, как моя жена в одиночку справляется с детьми и рассказывает им истории о нашей совместной жизни. Этот фильм неописуемо печален.
23
Не следует считать, что это число – точное значение. Отчет Управления гражданской авиации «Мировая статистика катастроф со смертельным исходом, 2002–2011», CAP 1036 (июнь 2013), дает оценку 0,6 катастрофы со смертельным исходом на миллион совершенных полетов, не считая нападений террористов, для рейсов с 2002 по 2011 год. При этом в катастрофе со смертельным исходом погибают не все люди, и статистика отличается для разных стран, так что точную величину определить невозможно. В любом случае это число мало даже в масштабе миллионных долей.
24
В своей работе «Очерки к решению проблемы доктрины шансов» Томас Байес рассмотрел одну конкретную задачу с шарами, бросаемыми на стол, и поставил вопрос: если нечто произошло или не произошло определенное количество раз, какова вероятность, что это произойдет в следующий раз? Формально это не было теоремой. Имя Байеса не связывалось с таким подходом до ХХ века.