در پست پیش از یک تاس ده رقمی نوشتم که احتمال اومدن هر کدوم از رقم‌های ۰ تا ۹ اش برابره. برای این که یک عدد کاملن تصادفی تولید کنیم (یعنی عدد در بازه‌ی صفر تا مثبت بی‌نهایت باشه)، روش زیر رو پیشنهاد می‌کنم: برای رقم یکان، تاس رو بندازین و هر عددی اومد، اون رو به عنوان رقم یکان بگذارین. برای رقم دهگان هم تاس بندازین و رقم دهگان عدد رو بسازین و به همین ترتیب به سراغ رقم صدگان و بعد هزارگان و… به همین ترتیب برین و این کار رو بی‌نهایت بار انجام بدین. با این ترتیب یک عدد صحیح کاملن تصادفی در بازه‌ی صفر تا مثبت بی‌نهایت دارین.

سوال: احتمال این که عدد تصادفی تولید شده از یک عدد دل‌خواه شما (برای مثال ۱۷۸۰۲۵۰۰۳۶۴۹۰۴۲۳۳۱۸۹۵۶۶۱۹۲۰۳) کوچک‌تر باشه چه قدره؟

– صفر! به عبارت دیگه، امکان نداره شما عددی انتخاب کنین و عدد تصادفی تولید شده از اون عدد انتخابی شما کوچیک‌تر باشه! (جالب نیست؟)

برای نمونه فرض کنین عدد مورد نظر شما صد رقمیه. در این صورت در تولید عدد تصادفی، تقریبن صد رقم اول رو در نظر نمی‌گیریم (نه این که مهم نباشن، اما می‌تونیم برای سادگی محاسبه، از صد رقم اول چشم‌پوشی کنیم). اما باید دقت کنیم که در عدد تصادفی، رقم صد و یکم (از سمت راست) باید صفر باشه (اگر صفر نباشه، پس عدد تصادفی‌ای که تولید می‌شه، از عدد انتخابی ما بزرگ‌تره). احتمال صفر بودن رقم صد و یکم ده درصده. رقم صد و دوم هم باید صفر باشه و به همین ترتیب رقم صد و سوم و تا بی‌نهایت همه باید صفر باشن و احتمال صفر بودن همه‌ی این‌ها می‌شه یک دهم به توان بی‌نهایت، یعنی صفر. به عبارت دیگه، اگر یک عدد دل‌خواه محدود (finite) انتخاب کنین، عدد تصادفی تولید شده از اون عدد بزرگ‌تره.

برای این که بازه‌ی عددهای حقیقی رو پوشش بدیم (و محدود به عددهای صحیح نباشیم)، کافیه یک عدد تصادفی بین صفر و یک تولید کنیم و به عدد تولید شده اضافه کنیم. روش تولیدش رو در پست قبل نوشتم که به همین روش گفته شده شبیهه.

در تولید عدد تصادفی، عددهای منفی رو در نظر نگرفتیم. شاید بشه یک بار اضافه تاس انداخت؛ اگر عددش زوج بود که هیچی، اگر فرد بود، عدد تصادفی تولید شده رو منفی کنیم. با این ترتیب عددهای تصادفی ما بازه‌ی منفی بی‌نهایت تا مثبت بی‌نهایت رو به طور یک‌نواخت پوشش می‌دن.

نمی‌دونم چه قدر دقیق خواهد بود که بگیم عددهای تصادفی یا مثبت بی‌نهایت هستن یا منفی بی‌نهایت و به هر حال هیچ کدوم محدود نیستن (احتمالن به تعریف «بی‌نهایت» بستگی داره).

پس‌پس‌نوشت: این‌ها رو هم از خودم گفته‌ام و جایی نخونده‌ام؛ احتمال داره اشتباه کرده باشم یا گفته‌هام دقیق نباشن. اگر نظری دارین، لطفن در میون بگذارین.

سوال: می‌خواهیم با یک تاس ده رقمی، که در هر بار انداختن یکی از عددهای صفر تا نه رو با احتمال‌های برابر نشون می‌ده، یک عدد واقعن تصادفی تولید کنیم. چه کار کنیم؟

– برای ساده شدن مساله، فرض کنیم بناست که عدد تصادفی، عددی بین صفر و یک باشه. با این ترتیب شروع می‌کنیم به ساختن عدد: اول یک صفر و ممیز می‌نویسیم، یعنی ۰٫ و بعد رقم‌های پشت ممیز رو پر می‌کنیم. تاس رو می‌اندازیم و هر عددی نشون داد، پشت ممیز می‌گذاریم، مثل ۰٫۶ و بعد به سراغ رقم بعدی عدد تصادفی‌مون می‌ریم و به همین ترتیب با انداختن تاس، رقم دوم بعد از ممیز رو می‌سازیم، مثل ۰٫۶۸ و به دنبالش رقم سوم مثل ۰٫۶۸۲ و به همین ترتیب جلو می‌ریم. عدد ساخته شده وقتی صددرصد تصادفیه که این کار رو تا بی‌نهایت انجام داده باشیم؛ به عبارت دیگه، وقتی هر بی‌نهایت رقم بعد از ممیز رو به این شکل پر کردیم، می‌تونیم ادعا کنیم که عدد کاملن تصادفی‌ای در بازه‌ی صفر و یک تولید کرده‌ایم چنان که تمام عددهای بازه‌ی صفر و یک شانس برابر برای انتخاب شدن داشته‌اند.

سوال: یک عدد به خصوص در نظر داریم، برای مثال ۰٫۷۴ رو در نظر بگیریم. احتمال این که یک عدد تصادفی انتخاب کنیم و برابر با عدد انتخابی ما باشه چنده؟

– صفر! به عبارت دیگه اگر یک عدد دل‌خواه انتخاب کنین، هیچ وقت امکان نداره که یک عدد تصادفی برابر با عدد انتخاب‌شده‌ی شما باشه، هیچ وقت! (جالب نیست؟) بیایین احتمالش رو حساب کنیم: برای این که عدد تصادفی برابر با عدد انتخاب شده‌ی شما باشه، لازمه که در عدد تصادفی، رقم اول بعد از ممیز ۷ باشه، یعنی احتمال ده درصد. بعد لازمه که رقم دوم ۴ باشه که این هم احتمالش ده درصده، لازمه رقم سوم صفر باشه که این هم احتمالش ده درصده و رقم چهارم هم صفر باشه و به همین ترتیب. اگر تمام این ده درصدها رو در هم ضرب کنین، احتمال برابری عدد تصادفی با عدد انتخابی شما می‌شه ۰٫۱ به توان بی‌نهایت (به خاطر بی‌نهایت رقم) که این احتمال برابر با صفره.

سوال: آیا امکان داره که یک عدد تصادفی داخل بازه‌ای باشه که ما انتخاب کرده‌ایم؟

بله! فرض کنین که بازه‌ی انتخابی ما عددهای بین ۰٫۷۴ و ۰٫۷۵ باشه. برای این که عدد تصادفی در این بازه قرار بگیره، لازمه رقم اولش ۷ باشه (یعنی ده درصد) و رقم دومش هم ۴ باشه (یعنی ده درصد) و رقم سوم و چهارم و بقیه هم مهم نیستن. بنابراین به احتمال ۰٫۱ × ۰٫۱ یعنی ۰٫۰۱ عدد تصادفی در بازه‌ی بین عددهای ۰٫۷۴ و ۰٫۷۵ خواهد بود.

پس‌نوشت: فرض کردم که تاس عدد تصادفی تولید می‌کنه. قبول دارم که عددش چندان هم تصادفی نیست و اگر معادله‌ی حرکتش و تمام عوامل مکانیکی تاثیرگذار روی تاس رو داشته باشیم و شرایط اولیه رو به دقت بدونیم، می‌تونیم با اطمینان نتیجه‌ی پرتاب تاس رو پیش‌بینی کنیم.

پس‌پس‌نوشت: این‌ها رو از خودم گفته‌ام و جایی نخونده‌ام؛ احتمال داره اشتباه کرده باشم یا گفته‌هام دقیق نباشن. اگر نظری دارین، لطفن در میون بگذارین.