从赌具演变成一个改变机器人发展历史的思想深挖.doc

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1、从赌具演变成一个改变机器人发展历史的思想深挖　　1蒙特卡罗赌场　　蒙特卡罗（MonteCarlo）是摩纳哥公国（PrincipalityofMonaco）的一座城市。摩纳哥公国坐落在法国的东南方，总面积为2.02平方公里，是世界上第二小的国家，也是一个从地图上看容易被忽略的国家。　　　　摩纳哥的位置非常小，不仔细看都发现不了　　　　　　傍晚时分，静谧的蒙特卡罗赌场　　重新豪装后的蒙特卡罗赌场吸引来了无数赌客，成为当时有名的不夜城。　　在蒙特卡罗赌场中，轮盘（Roulette）一直是最受欢迎的项目，因为赌客一直觉得这种赌法有较大的获胜机会。原来轮盘上有37个格子，其中有18

2、红格，18个黑格，1个绿格。赌客随意押注红格或者黑格。理论上说，出现红色的概率和黑格的概率是一样的，一旦出现黑色的次数超过了5次，那都是一个非常小概率的事件，而在这种情况下很多赌徒会赌红色，即执行这类反方向的策略。　　　　轮盘赌具　　1913年的8月13日，赌客还是像往常一样赌轮盘，其中有不少人拿着纸和笔不停记录每次轮盘转下来的结果。但就在当天，轮盘上的小球连续26次落在了黑格上。而这样事件发生的概率仅为0.00000149%（比中双色球一等奖的概率还小），这种情况可以说几乎不可能出现，但确确实实是出现了。赌徒因此损失了大量的财富，因为他们错误地认为，先前结果的不平衡性一

3、定导致后面出现相反的结果。　　这或许就是人类思维和数据思维差异。实际上，每一次轮盘的转动都是独立事件，前面一次小球停留的位置，和下一次小球停留的位置不会有任何关联。无论小球停在红色或者黑色的位置，都是随机的，并不会受到之前结果的影响。　　当然，从更宏观的角度来说，无论赌局规则怎么变化，赌场必定要赚钱的。赌场精心设计各种规则的赌局，让人们乐在其中的同时，赌场收取少许手续费。正是这种少许的手续费，让赌场经营者得以生存和扩大，而赌客之间则进行负和博弈，从长期来看，赌客是亏损的。　　2蒙特卡罗方法诞生　　时间来到1946年，也是蒙特卡罗大赌场诞生的90周年。　　　　乌拉姆急冲冲地

4、把这个方法告诉给他的同事，著名数学家冯·诺依曼（JohnvonNeumann），冯诺依曼确定这个方法是一个重大突破，并且很快在ENIAC（ENIAC是世界上最早期的计算机）电脑上完成了编程。　　　　ENIAC，世界上最早期的电脑，可以占据一个超大房间　　为了保密起见，需要给这个程序起一个名字。乌拉姆和冯诺依曼的同事，著名物理学家尼古拉斯·梅特罗波利斯（NicholasMetropolis）提议名字取为MonteCarlo，以纪念蒙特卡罗大赌场，原因是乌拉姆的叔叔不了解概率，经常在那里输钱。　　但这个蒙特卡罗方法（MonteCarloMethod）需要大量的随机数，而真实的

5、随机数并没有那么多，怎么办呢？当然在数学家们面前这不可能成为一个障碍，冯诺依曼顺手解决了这个问题，进一步发展了随机数生成器技术（Pseudorandomnumbergenerator,PRNG）。　　随后，蒙特卡罗方法被大量地用于曼哈顿计划（ManhattanProject）中的各项计算和模拟，解决了大量以往确定性方法不能解决的计算问题。20世纪50年代，在LANL实验室中被用于氢弹的研发，再往后开始在各个领域被大规模地运用，带来了一场新的思想革命。人们发现，除了传统确定性方法以外，原来还有一种有效的计算方法，叫蒙特卡罗方法。　　　　曼哈顿计划集中了大量优秀的科学家，利用

6、核裂变反应来研制原子弹，最后取得圆满成功　　3蒙特卡罗算法是怎么回事　　事实上，蒙特卡罗方法非常简洁。我们用一个例子来说明，如何用蒙特卡罗方法近似得到圆周率？　　我们先设置一个1×1的空间，在这个空间中以点(0,0)为圆心，画一个半径为1的圆，在1×1空间中留下四分之一圆。　　　　从理论上分析，在1×1的空间的空间中，有这样的关系：　　　　只要得到四分之一圆的面积与正方形的面积之比，所以可以知道圆周率是多少。　　从蒙特卡罗方法的角度看，在1×1这个区间上可均匀地投放大量的点。这些点投到四分之一圆内的概率，近似等于投到四分之一圆内点的比例，即：　　　　所以，我们

7、可以通过计算点个数的方式，来近似得到圆周率的数值。　　　　把大量的点投在1×1的空间中，计算落在圆弧内的数量，以估算圆周率π　　这种数点的方式虽然简单，但看起来不是那么靠谱，能否证明蒙特卡罗方法的有效性呢？　　实际上已经证明，随着模拟次数N的增加，蒙特卡罗所得到的近似值与目标值的误差将以N-0.5的速度降低，结果将越来越精确（可用方差的定义展开进行证明）。　　　　误差随着模拟次数的增加而不断下降，速率为N-0.5　　4蒙特卡罗算法的案例　　随着蒙特卡罗方法的成熟及更广泛的使用，便出现了很多基于蒙特卡罗方法的新算法，用一个