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[讨论] 这会是什么结果呢?

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发表于 2009-7-21 09:43:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在matrix67的blog上,看到了一个问题:“随机选取两个无穷大的图,求两者相同的概率”
见    http://www.matrix67.com/blog/archives/2168
所对应的出处为   http://blogs.warwick.ac.uk/dango ... pletely_ridiculous/
文章的结论是:两者是同构的几率为1。

于是我就联想啦,赫赫。
随机选取两个无穷大的方阵,它们相似的概率是不是也是1呢?
赫赫,如果是,它们的特征值排序后构成一个什么样的无穷序列呢?
(注:可以从简单的情况开始,设方阵中的每个数都是满足正态分布的实数。并且方阵是对称的,好让它的特征值可以排序。赫赫。)
貌似结论是“神奇的”。大家对这个无穷序列能有一些数值上的支持么?
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
发表于 2009-7-21 11:41:53 | 显示全部楼层
这个说法有问题了.
这里牵涉到概率的定义问题.
严格数学意义上概率的定义是满足可列可加性.
也就是任意取可列个(有限或同自然数一一对应的数目)互不相交的事件集合${A_i}$
那么至少一个事件发生的概率就是所有事件发生的概率的和.
这个是概率的可列可加性.
但是对于一些总数目为可列情况的问题,比如这里的问题,我们就很难定义一个满足可列可加性的概率.也就是对于这一类问题,虽然我们每一步淘汰的都是0概率事件,但是淘汰了无限次以后,可能淘汰的就不是0概率事件了.(也就是可能将所有的解都淘汰了).

比如我们考虑自然数集合.那么任意选择一个自然数的子集A,A中包含数字1的概率是多大呢?
显然我们直接考虑这个数字1是否被包含,那么可以得出是1/2的结论.
但是如果我们枚举A中每个元素是否等于1,那么这个概率都是0,如果我们一一枚举A中所有的元素,就会得到A中含有1的概率是0.
而上面文章中的方法也类似,它等于依次枚举集合A和集合B中的各个元素,每次都判断给定A中的一个元素,必然能找到B中相匹配的元素的概率为1(不匹配情况概率为0,那种情况的B被淘汰了).所以这个方法同上面依次枚举A中每个元素是否为1的方法类似,不一定可以得到正确的答案.

不过虽然如此,方法还是很有意思
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发表于 2009-7-21 22:09:33 | 显示全部楼层
如果是Matrix67的结论,还敢和他争辩一下,但仔细一看,他是引大牛Cameron的结论,就只有再仔细的学习了。
研究的人总喜欢用一些独特的方式来表达,这个问题我举个俗些的类比更容易理解(但不知是否恰当)
两个随机无理数,表为无限小数,截取一个中的任意一段数字,几乎总可以另一个中的某个位置找到这段数字。
我想意思是差不多的。
至于zgg兄的联想,我想和这个差别很大,相似的概率应该是0
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发表于 2009-7-22 08:22:51 | 显示全部楼层
没必要迷信大牛.而且我觉得他这里提出这个问题玩笑的因素居多
牵涉到可列状态数目的情况,定义概率本身是有问题,通常只能通过一些特别的方法.
而这个题目本身就是有问题的
比如说,我们会说随机选择一个整数是偶数的概率是1/2,实际上我们是这样认为的;限定整数再某个有限的范围[-N,N],在这个范围内随机选择一个整数,然后让N趋向无穷,这样得出的概率是我们通常说的概率.
而对于上面无限图的情况,我们同样可以用这种方法去查看:那么拥有N个点的图,有$2^{{N(N-1)}/2}$个(根据任何两个点之间是否有边.而对于每个图,同它同构的最多$N!$个(置换不同的点),所以我们得出这两个图同构的概率不超过${N!-1}/{2^{{N(N-1)}/2}}$,让N趋向无穷,得到概率为0.
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 楼主| 发表于 2009-7-22 11:43:13 | 显示全部楼层
恩,或许mathe说的是。
这个问题提得是有不严密的地方,比如说,我们可以讨论命题:“随机选取两个无穷大的图,那么它们的节点数相同的概率是1么?”
这个问题等价于“随机选取两个无穷大的数,它们一样么?”
因为节点数相同是同构的必要条件,所以问题就陷入了某种“哲学困境”了。
而这个领域我们并不想过早的涉及。

然而我想,(赫赫,转折了。)
这个命题是基于某种“现象”的。比如说:我们穷举具有N个节点的所有图,从这些图中随机抽取两个图,可以计算出它俩恰好同构的几率。随着N变大,这个几率趋近于1。如果这种现象存在,那么就存在对其合理的解释。(或许“穷举具有N个节点的所有图”的句子改为“穷举具小于等于N个节点的所有图”之后,并不影响结论。)

为什么我会联想起矩阵的呢?因为这样可以出数。赫赫。
比如说:我们取一个N*N的方阵,其中的每个数都从-1到1间平均选取,然后计算所有特征值的模的算术平均值。大家可以试一试,可以得到一个N的数列。但是这样只是相当于计算期望值,并不那么high。

然而图的同构带来矩阵的相似。
比如说:我们穷举具有N个节点的所有图,列出所有图的连接矩阵,(基本相当于穷举了所有的0、1对称矩阵,)按照前面的观点,随机抽取两个矩阵,可以计算出它俩恰好相似的几率。随着N变大,这个几率趋近于1。如果这种现象存在,这时意味着这些矩阵对应着唯一的一个实数序列,它的两头都是无穷,但是中间会是离散的实数。这个序列并不是某种平均值。因此,我只是觉得这个序列会比较有趣。

上面的说法我也不是很确定,于是和大家讨论,或是先寻求一些数值上的支持。
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 楼主| 发表于 2009-7-22 15:07:43 | 显示全部楼层
"我们穷举具有N个节点的所有图,从这些图中随机抽取两个图,可以计算出它俩恰好同构的几率。随着N变大,这个几率趋近于1。"
看来的确是有问题。随着N变大,这个几率趋近于0。
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发表于 2009-7-23 16:34:12 | 显示全部楼层
不会吧,讨论成这个结果了。
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