这个机械装置真的能够分离彩色小球吗?
在网络中有人展示了一段神奇的视频,显示一块高尔顿钉板(Galton board)可以自动按照颜色来分离小球。这段视频让每位观看者都大为困惑。
▲ 彩球自动分离装置
这种视频片段在网络上还是蛮流行的。它最早可以追溯得空2018年1月份,一个匿名者在脸书(Facebook)上分享了类似的一段视频,显示了一个简单的机械装置可以按照颜色将小球分离到不同存储格子里,并留有一个问题:问谁能够解释这个装置如何工作的?
下面的动图就是当时播放视频片段。
▲ 彩球自动分离装置
有些观众在留言中进行了理论分析。指出这个装置实际上是上下颠倒放置的,只是拍摄视频之后将其上下重新颠倒过来,并将时间顺序倒放。也就是我们看到的实际上是原来存储在不同小格子里的彩球重新混合的过程。
也有的人猜测该装置实际上并不是通过颜色来分离小球,而是根据这些小球在尺寸上的微小差异来进行分离的。
实际真相是什么呢?
原来这个机械装置压根就不曾存在过。这种过滤小球的装置实际上是计算机仿真程序生成的。最初是由网名为**“the humeister**”的作者将视频挂在 Reddit新闻网站上。视频中的机械装置叫做“高尔顿钉板”(Galton Board),原本是 用来展示数学中的中心极限定理的。这段视频使用开源3D计算机绘图软件生成的一段仿真Galton Board的演示视频。
最初视频中的小球都是白色。当所有的小球落下之后,他再将不同区间的小球涂抹上不同颜色,再重新运行一遍仿真程序。
▲ Galton board用来展示概率论中的极限定理
高尔顿钉板,是由Sir Francis Galton zl 1800年发明的,目的是用来展示数学中中心极限定理。它也被称为弹珠机器,
中心极限定理概率论中最重要的一类定理,有广泛的实际应用背景。在自然界与生产中,一些现象受到许多相互独立的随机因素的影响,如果每个因素所产生的影响都很微小时,总的影响可以看作是服从正态分布的。
设随机变量X1,X2,…Xn,…独立同分布,并且具有有限的数学期望和方差:E(Xi)=μ,D(Xi)=σ20(k=1,2…),则对任意x,分布函数
Fn(x)=P{∑i=1nXi−nμσn≤x}F_n \left( x \right) = P\left\{ {{{\sum\limits_{i = 1}^n {X_i - n\mu } } \over {\sigma \sqrt n }} \le x} \right\}Fn(x)=P⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧σni=1∑nXi−nμ≤x⎭⎪⎪⎬⎪⎪⎫
满足
limn→∞Fn(x)=12π∫−∞xe−t22−dt\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } F_n \left( x \right) = {1 \over {\sqrt {2\pi } }}\int_{ - \infty }^x {e^{ - {{t^2 } \over 2} - } dt}n→∞limFn(x)=2π1∫−∞xe−2t2−dt
中心极限定理有着有趣的历史。这个定理的第一版被法国数学家棣莫弗发现,他在1733年发表的卓越论文中使用正态分布去估计大量抛掷硬币出现正面次数的分布。这个超越时代的成果险些被历史遗忘,所幸著名法国数学家拉普拉斯在1812年发表的巨著Théorie Analytique des Probabilités中拯救了这个默默无名的理论。
拉普拉斯扩展了棣莫弗的理论,指出二项分布可用正态分布逼近。但同棣莫弗一样,拉普拉斯的发现在当时并未引起很大反响。直到十九世纪末中心极限定理的重要性才被世人所知。1901年,俄国数学家里雅普诺夫用更普通的随机变量定义中心极限定理并在数学上进行了精确的证明。如今,中心极限定理被认为是(非正式地)概率论中的首席定理。
▲ Galton Board 演示极限定理
这个机械装置真的能够分离彩色小球吗?相关推荐
- Canvas动画彩色小球下落
彩色小球.html <!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head><meta charset=" ...
- html5 canvas爆炸,html5 canvas彩色爆炸的小球动画特效
特效描述:html5 canvas 彩色爆炸 小球动画特效.html5 canvas特效,有中心向四周爆炸的彩色小球,有开始和暂停按钮 代码结构 1. HTML代码 开始运动 停止运动 var can ...
- 秒会pygame:究极无敌闪烁小球与碰壁反弹程序(完整代码)
目录 单调小球 升级小球 完整代码 单调小球 前一篇文章中,我们写了一个小球的碰壁检测反弹的程序 import pgzrun import randomHEIGHT=400 WIDTH=600 x1= ...
- 一个精美的跳动小球—手把手教你用贝塞尔曲线实现一个酷炫跳动动画。
一个精美的跳动小球-手把手教你用贝塞尔曲线实现一个酷炫跳动动画. 2017-08-07 BraveJoy 终端研发部 前言介绍 手把手教你用贝塞尔曲线实现一个精美的跳动的小球. 正文 效果展示: 说点 ...
- 质量不同的球java编程_Java 实现小球碰撞GUI
最后一次更新于2019/07/08 修复问题: 错误输入未提醒问题 碰撞小球的图形重叠问题 高速小球越界问题 感谢 大一暑假拜读学姐的一篇文章:我说这是一篇很严肃的技术文章你信吗,本篇在她的基础上加以 ...
- 人间故事馆话题:聊聊那些被骗经历,让其他人不再被骗
01 火车站自古就是鱼龙混杂的地方,形形色色的人都有,所以给广大出门在外的朋友提个醒,尤其是孤生闯荡江湖的妹子们,防火防盗防诈骗,安全第一. 当时在火车站等车,一位长相寒酸衣衫不整的年过半百的中年人走 ...
- 炮爽2 html5,HTML5入门习作2:炮台
上一篇中,初学html5动画的我在canvas画布上用彩色小球模拟了烟花喷射的效果,功能虽简单,但在制作中涉及到了几个要点:计算.绘制.显示.而且实现了可兼容旧版的requestAnimationFr ...
- python游戏编程
前言:本人接触的第一本编程书,记录下自学历程,希望有共同爱好的朋友一起探讨,共同进步,我会在B站上发表都代码的解读,最后感谢童晶老师 第一章 python的开发环境 在python官网下载最新版本的 ...
- 人类和机器人的区别_人类对机器人文章的回应
人类和机器人的区别 What does GPT-3's AI-generated op-ed teach us about ourselves? The answers are in the subt ...
最新文章
- Google 是如何定制 Material 主题的?
- python3 pip 更换国内 pypi 镜像 源
- python里的类与一切事物都是对象
- python程序代码大全-调试Python程序代码的几种方法总结
- Java中ArrayList和LinkedList区别 时间复杂度 与空间复杂度
- 【ZZ】大数据架构师基础:hadoop家族,Cloudera系列产品介绍
- 女人用一辈子承诺一句话
- 应届生还是研究生?与大学生的MSN谈话二
- 3月13 论文学习步骤:google的cartographer的论文《Real-Time Loop Closure in 2D LIDAR SLAM》
- 20155301 Exp7 网络欺诈防范
- 电脑软件推荐【含软件链接】:压缩,插件,截屏,录制,办公,电脑防护与修复,磁盘清理,软件卸载......
- cad填充图案乱理石_CAD填充图案文件在哪个文件夹里?
- spyder使用笔记
- windows安装时提醒“缺少所需要的CD/DVD驱动器设备驱动程序”的解决办法
- 开源公告|腾讯代码安全指南开源,涉及C/C++、Go等六门编程语言
- 我的爸爸是一位计算机工程师,我的爸爸是工程师的作文
- web端微信二维码自定义样式
- Qt QString 增、删、改、查、格式化等常用方法总结
- **matlab中hold on 和hold off用法**
- 给csdn童鞋们的一封信 (csdn为什么不能粘贴图片写博客?)
热门文章
- 从指纹到眼球识别:漫谈手机安全方案
- VMware vSphere
- Typescript,Vue you enjoy it ?
- Windows Azure Service Bus (5) 主题(Topic) 使用VS2013开发Service Bus Topic
- .NET版本与CLR版本及兼容性
- 页面字符太长用.....表示
- Datatables中文API——回调函数
- java -- 线程的生命周期
- 白话讲山寨SOA,少一些迷惑、多一些理解,你的程序架构SOA了吗?
- 技术的那些事儿_3_西方技术管理的精髓