156.无限猴子定理
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※156.无限猴子定理
博雷尔(Félix édouard Justin émile Borel,1871—1956)
1913年
根据无限猴子定理,让一只猴子随机在键盘上任意敲敲打打无限次的话,几乎可以肯定它会完成一篇字数有限、像是圣经这样的特定文本。
大数法则(1713年),拉普拉斯的《机率的分析理论》(1812年),卡方(1900年)及随机数产生器的诞生(1938年)
无限猴子定理指出,让一只猴子随机在键盘上任意敲敲打打无限次的话,则我们几乎可以肯定,它最终一定能完成一篇字数有限的特定文本,比如说—圣经。让我们引一段英文版的圣经文字作为说明:“In the beginning, God created the heavens and the earth.”(太初,上帝创造天地。)一只猴子究竟要花多少时间,才能完成这样一个句子?假设键盘上总共有93个不同的按键,上述的英文句子(包含空格与标点符号在内)总共有56个字符;在键盘上按下正确字符的概率为1/n,其中n表示键盘的按键总数的话,则猴子根据上述句子连续输入56个正确字符的平均概率是1/93,相当于这只猴子平均要尝试10次左右,才能顺利拼出上述完整的句子!如果这只猴子每秒钟可以按下一个按键的话,它拼出正确句子要花费的时间,将比宇宙诞生至今的时间还要久。
有趣的是,如果我们在键盘上只留下与句子字符有关的按键时,猴子完成句子的时间将大幅缩短。透过数学分析显示,只要经过407次的尝试,正确输入句子的概率,就会大幅提升50%左右!这不啻是一个活生生证明“用进废退”的非随机演化是多么有效的例子。
法国数学家博雷尔在一篇发表于1913年的文章中,提到这只会打字的猴子(博雷尔用留下指纹“dactylographic”一字表示打字“typewriting”),并在文章中探讨用一百万只猴子每天打字十小时的方式,有没有可能因此复制完图书馆里的所有书籍。物理学家爱丁顿(Arthur Eddington)在1928年评论道:“组成一支猴子大军随意拨弄键盘,是有可能把大英博物馆的所有藏书再复制一次的;这件事情发生的概率,远远高过容器内所有气体分子在一瞬间通通涌入其中一半空间的可能性。” 数学之书:数学史上250个里程碑式的发现