实验一:抛硬币
硬币「正反面各一半」是概率。现实里抛得少会忽高忽低,抛得多才会稳定。来试试:
绿色折线是实际正面比例,红色虚线是理论概率 50%。抛得越多,折线越贴紧虚线。
实验二:用「乱撒点」估算 π
向一个 1×1 的正方形里随机撒点,落到四分之一圆里的比例 ≈ 圆面积 ÷ 正方形面积 = π/4。所以 π ≈ 4 × 圆内点数 ÷ 总点数。点撒得越多,答案越准。
先点「撒 100 点」开始;误差 —。
背后的知识
- 概率是「理论上」的期望值(如硬币正面 = 1/2);频率是「实际做出来」的比例。
- 大数定律:试验次数越多,频率越接近概率。它不保证「前 10 次抛 5 正 5 反」,只保证抛得足够多时会稳定下来。
- 「抛 100 次正面一定 50 次」是误解;正确说法是「抛得越多,比例越接近 50%」。
- 蒙特卡洛方法:用大量随机抽样来求数值解。π 的估算只是入门,它还被用在金融、物理、人工智能等领域。
- 历史小知识:布丰(Buffon)在 18 世纪用「往纸上撒针」的方法估算过 π,是最早的蒙特卡洛实验之一。