Qu'est-ce que le hasard?

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En probabilités et statistiques, les notions de "aléatoire" et de "caractère aléatoire" sont fréquemment utilisées. Souvent, le concept d'une variable aléatoire est utilisé pour modéliser les événements qui se produisent par hasard.

Ma question concerne le terme "aléatoire". Qu'est-ce qui est aléatoire? Le hasard existe-t-il vraiment?

Je suis curieux de savoir ce que les gens qui ont beaucoup d'expérience dans le travail avec des événements aléatoires pensent et croient au sujet du hasard.

Andrew
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Cherchez-vous une réponse faisant autorité ou une collection d'opinions différentes? Bien que je ne pense pas qu'il y ait la moindre question que ce sujet soit sur le sujet, une question a été soulevée quant à savoir si ce fil devrait être fait CW (Community Wiki), en particulier parce que peu des réponses existantes semblent faire autorité.
whuber
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Oui, je crois que ce fil devrait être un CW car je cherche un recueil d'opinions.
Andrew
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Tout comme la causalité, c'est ce que vous définissez. Voir une définition possible ici: en.wikipedia.org/wiki/Algorithmically_random_sequence
JohnRos

Réponses:

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Voici une théorie déflationniste: quelque chose est aléatoire lorsque son comportement est modélisé formellement en utilisant la machinerie de la théorie des probabilités, un bit axiomatisé de mathématiques pures. Donc, dans un sens, la réponse à la première question est plutôt triviale.

En abordant la question un peu moins posée, «le hasard existe-t-il vraiment? il est utile de se demander si les vecteurs existent vraiment. Et quand vous avez un point de vue à ce sujet, vous vous demandez a) s'il est surprenant ou non que les polynômes soient des vecteurs, b) si et comment nous pouvons nous tromper à ce sujet, et enfin c) si, par exemple, les forces en physique sont les choses que les vecteurs «sont» au sens de la question. Aucune de ces questions n'aidera probablement beaucoup à comprendre ce qui se passe dans le forum, mais elles feront ressortir les problèmes pertinents. Vous pourriez commencer ici et ensuite suivre les autres entrées de la Stanford Encyclopaedia sur la philosophie des probabilités et des statistiques.

Il y a beaucoup de discussions là-bas, heureusement pas grand-chose ici, sur l'existence et la pertinence du hasard physique `` réel '', généralement de la variété quantique dont certains sont (utilement) vers @dmckee dans les commentaires ci-dessus. Il y a aussi l'idée que le hasard est une sorte d'incertitude. Dans le cadre minimal de Cox il peut être raisonnable de penser que les incertitudes (convenablement rangées) sont isomorphes avec des probabilités, de sorte que ces incertitudes sont, en vertu de cette connexion, traitables comme si elles étaient aléatoires. Il est clair que la théorie de l'échantillonnage répété utilise également la théorie des probabilités, en vertu de laquelle ses quantités sont aléatoires. L'un ou l'autre de ces cadres couvrira tous les aspects pertinents de l'aléatoire que j'ai jamais vus dans ces forums.

Il existe des désaccords légitimes sur ce qui devrait ou ne devrait pas être modélisé comme aléatoire, que vous pouvez trouver sous les bannières bayésienne et fréquenciste, mais ces positions ne font que suggérer mais ne déterminent pas complètement la signification du caractère aléatoire impliqué, juste la portée.

conjugateprior
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+1 pour avoir introduit de nombreux concepts réfléchis dans la discussion. Je voudrais suggérer que cela peut aider à maintenir une distinction plus nette entre le hasard et l'incertitude: l'un mène à l'autre, mais pas l' inverse , mais beaucoup de gens (évidemment pas vous!) Manifestent une certaine confusion à propos de la différence. Nous savons que toute incertitude ne vient pas du hasard, et que tout ce qui est arbitraire ou variable n'est pas nécessairement "aléatoire" au sens technique employé dans la pratique statistique.
whuber
Je suppose que vous identifiez au hasard avec la variabilité d'échantillonnage, ce qui est évidemment très bien. J'essayais de séparer trois choses: la théorie des probabilités, les choses qui varient dans l'échantillonnage répété et l'incertitude sur les choses. (Un lien fort et controversé revendiqué pour les liens entre eux qui pourraient vous intéresser est le `` principe principal '' de Lewis du `` Guide d'un subjectiviste pour la chance objective ''.)
conjugateprior
S'il vous plaît, ne lisez pas grand-chose dans mon commentaire: je n'avais pas l'intention d'identifier le caractère aléatoire avec la variabilité d'échantillonnage! Je voulais juste attirer l'attention (positive) sur certains des points que vous avez soulevés. Pour être d'accord ou en désaccord avec eux, il faudrait une longue analyse détaillée. (Pour avoir une idée du type d'analyse en cause, l'article à plato.stanford.edu/entries/chance-randomness/#4 est intéressant. Mais ne présumez pas que je maintiens toutes les affirmations de cet article juste parce que
j'attire l'
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Si nous supposons que nous vivons dans un déterminisme (tout ce qui se passe est prédéterminé et étant donné la même situation exacte, les mêmes choses exactes se produiront), alors il n'y a pas de "hasard" du tout.

Dans ce cas, le «hasard» est simplement utilisé pour représenter ce qui pourrait arriver compte tenu de nos connaissances limitées. Si nous avions une parfaite connaissance d'un système, rien ne serait aléatoire.

Andrew
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"Si nous avions une parfaite connaissance d'un système, rien ne serait aléatoire." ... Très philosophique ... Donc, le concept d'aléatoire n'est qu'une approximation utile des composants inobservables d'un système?
Macro
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La mécanique quantique est très claire à ce sujet (maintenant que des tests répétés de l'inégalité de Bell ont été effectués): le monde a vraiment du hasard ou est construit de telle manière que vous ne pouvez vraiment pas avoir une connaissance suffisamment complète pour prédire tout à l'avenir .
dmckee --- chaton ex-modérateur
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La mécanique newtonienne (déterministe) est également claire à ce sujet: des phénomènes aléatoires se produisent même dans les systèmes physiques classiques. L'invocation du déterminisme est intéressante et nous aide à mieux comprendre ce qui doit être considéré comme «aléatoire», mais est finalement tangentielle aux discussions sur le hasard dans la pratique ou la théorie statistique.
whuber
Bien mis @dmckee. Je soulignerai que, alors que la plupart des gens croient que la mécanique quantique déclare sans aucun doute que le monde n'est pas déterministe, ce n'est pas vrai - ce n'est qu'une interprétation de la mécanique quantique (qui se trouve être la plus populaire), mais là sont d' autres interprétations déterministes là-bas .
BlueRaja - Danny Pflughoeft
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@ BlueRaja-DannyPflughoeft: Faites attention à ce que j'ai écrit: soit il n'y a pas de déterminisme, soit il y a des informations non locales et vous ne pouvez pas avoir une connaissance complète. Il est inutile de faire entrer l'interprétation de la mécanique quantique dans la discussion, car la situation est indépendante de l'interprétation que vous choisissez.
dmckee --- chaton ex-modérateur
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Ma définition du hasard serait imprévisible, c'est-à-dire que vous ne pouvez jamais savoir avec une certitude à 100% le résultat d'un événement, même si vous pourriez être en mesure de délimiter la gamme des possibilités. Un exemple simple serait de lancer un dé équitable: vous ne pouvez jamais savoir exactement quel numéro viendra avec chaque jet, mais vous savez que ce sera l'un des numéros 1 à 6.

babelproofreader
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"Imprévisible" a un sens intuitif, mais n'a-t-il pas besoin d'être raffiné? Si j'ignore la machinerie des cieux, alors les phases de Vénus me seront imprévisibles. Est-ce que cela rend le fonctionnement du système solaire "aléatoire"? (Vous pouvez faire valoir vos arguments dans les deux cas et, ce faisant, vous clarifieriez ce que vous entendez vraiment par «imprévisible».)
whuber
Cela impliquerait que le caractère aléatoire est "subjectif". Puisque la prévisibilité de l'avenir varie selon les connaissances et les outils. Ce serait plus proche du point de vue bayésien.
Memming
Si l'on n'ignore pas la machinerie, si en fait on a 100% de connaissances sur le fonctionnement de la machinerie mais que cela n'est pas encore suffisant pour prédire avec précision les résultats, alors cet écart ou cette incapacité à prévoir est imprévisible ou aléatoire. Tout comme Popper a dit que rien n'est réellement vrai mais seulement accepté comme vrai jusqu'à ce qu'il soit falsifié, Babelproofreader dit que le hasard est vrai, l'imprévisibilité absolue et aucun modèle, même 100% infailliblement précis, n'est en fait assez bon pour prédire le hasard. Cet écart entre la réalité et la parfaite connaissance du «système» qui la sous-tend est le hasard.
babelproofreader
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J'ai tendance à préférer une interprétation probabiliste de l'aléatoire. Un événement est aléatoire si l'obtention d'informations supplémentaires ne vous aide pas à prédire son résultat. Autrement dit, l'événement est inconditionnellement aléatoire. Notationnellement:

p(A|B)=p(A)B

Pour le dire concrètement; si vous pensez qu'un jet de dé (A) est vraiment aléatoire, alors connaître l'état physique exact du dé au moment où il est lancé (B) ne confère aucun pouvoir prédictif supplémentaire sur le résultat du tirage au sort.

Lucas
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Y>0(X,Y)XPr(Oui>0) par Pr(Oui>0|X).
whuber
Non, la notation est un raccourci où p(Oui) devrait être élargi comme p(Oui=y). Une fois l'événement survenu, vous le savez avec certitude, c.-à-d.p(Oui|Oui=y,B) est 1 pour Oui=yet 0 sinon. Et, oui, sachantB (ou X) est généralement prédictif, mais UNEne serait pas vraiment aléatoire.
Lucas
Par conséquent, le hasard n'est que dans l'avenir. Une fois l'événement survenu, nous connaissons sa valeur et il n'est plus aléatoire ... même s'il était aléatoire auparavant.
Andrew
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@Andrew: This is probably pedagogical, but it's the process of generating the event that is random, not the event itself. The event is just a thing.
Lucas
A section in the Wikipedia article on randomness might help clarify how predictability and randomness differ.
whuber