Igła Buffona

Igłą Buffona nazywamy pewien eksperyment związany z prawdopodobieństwem, którego autorem był Georges-Louis Leclerc, hrabia Buffon.

Wyobraźmy sobie planszę podzieloną pionowymi kreskami na obszary, oraz eksperyment polegający na rzucaniu igłą w losowy sposób na tą planszę. Okazuje się, że jeśli szerokość każdego z obszarów równa jest dwukrotnej długości igły, to ta z pozoru bezsensowna procedura staje się całkiem użyteczną (bo niezwykle łatwą do wykonania) metodą aproksymacji liczby  \pi . Jak to możliwe?

Korzystamy tutaj z tzw. prawdopodobieństwa geometrycznego. Obliczając pola odpowiednich obszarów oraz stosunki długości wykazać można, że prawdopodobieństwo tego, że rzucana w losowy sposób igła przetnie narysowane na obszarze linie (oznaczmy to zdarzenie jako A) równe jest \frac {2l}{\pi d, gdzie i - długość igły, zaś d - szerokość obszarów. Więc dla d = 2i mamy P(A) = \frac 1 {\pi}. Przekształcając otrzymujemy, że \pi = \frac1{P(A)}. Teraz wystarczy tylko rzucać igłami i określić prawdopodobieństwo przecięcia linii jako ilość igieł, które upadły na linię, w stosunku do wszystkich igieł rzuconych na planszę.

To niewinne doświadczenie z całą pewnością nie jest najlepszym sposobem aproksymowania liczby \pi, ale jest niewątpliwie przykładem ciekawego sposobu rozumowania. Istnieje cała klasa takich metod znajdujących zastosowanie w problemach przybliżania pewnych wartości. Metody te nazywamy metodami Monte Carlo, a twórcą jednej z pierwszych metod tego typu był polski matematyk Stanisław Ulam.

Komentarze (0)
Wynik działania 1 + 5 =
Ostatnio komentowane
haha
chacha • 2020-10-20 13:32:00
które to interpretacja?
Sylwia • 2020-10-18 12:46:17
Dobre
Bartek • 2020-10-18 12:38:41
Dzięki
Siano • 2020-10-17 15:44:01
Szkoda, że ludzie, którzy coś wiedzą na temat edukacji - są usuwani..., a przychodzą...
Szkoda • 2020-10-15 06:56:27