Учите математику, чтобы не обосрамиться (для
учеников младших классов).
`
Ниже рассказывается, как один оратор в США
обосрамился из-за плохого знания математики, и
разбирается логика его оппонента и возможное
возражение. Учите математику, чтобы не обосрамиться
в аналогичной ситуации! (Кстати, по поводу учебников
- см. примечание в конце).
`
Ниже идёт цитата из статьи (ссылка м.б. устаревшей):
http://pravda.ru/main/2002/08/23/46129_.html
; автор - иеродиакон Макарий.
`
...Одна из докладчиц на митинге в Ньютоне
гордо заявила, что вопреки христианским активистам,
"среди растлителей малолетних гомосексуалисты
составляют всего лишь 30%" (по другим данным - до
60%, но не в том дело). На что глава
Массачузеттской Христианской Коалиции Эвелин Рилли
заметила следующее: "Выходит, вы признаете, что
среди гомосексуалистов растлители малолетних
встречаются вдесятеро чаще, чем среди всего
населения в целом, не так ли?" Ответ - гробовое
молчание, и не только из-за неприятного признания:
русским трудно этому поверить, но по сегодняшним
стандартам свободное владение арифметикой далеко не
типично для такого рода публики.
`
(Конец цитаты)
`
Разберём этот пример. Тем, кто не любит
математику: представьте, что ваш коллега на митинге
ляпнул нечто подобное, выслушал подобный вопрос,
повисло молчание... Вообще-то интуиция должна
подсказать, что данных мало для однозначного
вывода, но посмотрим, какие выводы из имеющихся
данных всё-таки можно сделать.
`
Мы рассматриваем два признака: (1) растлитель
или не растлитель; (2) гомосексуалист или не
гомосексуалист. Тогда каждый человек попадает
в одну из 4 категорий:
00: не растлитель, не гомосексуалист;
01: не растлитель, гомосексуалист;
10: растлитель, не гомосексуалист;
11: растлитель, гомосексуалист;
здесь в обозначении 0 или 1 на первом месте
указывает, растлитель ли перед нами, а 0 или 1 на
втором месте - гомосексуалист ли.
Обозначим долю людей, попадающих в
соответствующие категории, какой-нибудь буквой
(например, r) с индексами 00, 01, 10, 11. Для
наглядности можно записывать величины r00, ... в
виде таблицы
нг г
нр r00 r01
р r10 r11
("р" - растлитель, "г" - гомосексуалист, "н" -
"не-"). Например, если у нас 88% людей - не
растлители и не гомосексуалисты, 2% - не растлители
и гомосексуалисты, 7% - растлители и не
гомосексуалисты, и 3% - растлители и
гомосексуалисты, то таблица имеет вид
нг г
нр 0.88 0.02
р 0.07 0.03
.
Как видим, у нас 4 неизвестных: r00, r01, r10,
r11. При этом известно следующее:
(1) сумма этих величин равна единице
(напоминаем, что мы всех людей разделили на 4
категории, и каждая из наших неизвестных - это доля
людей соответствующей категории среди всех людей;
сумма долей, естественно, равна единице):
`
r00+r01+r10+r11 = 1; (1)
`
(2) доля растлителей-гомосексуалистов среди
всех растлителей - как гомосексуалистов, так и
не-гомосексуалистов - равна 0,3:
`
r11/(r10+r11)=0,3. (2)
`
Второе условие можно переписать в
эквивалентной форме:
`
r11/r10=0.3/0.7 (2a)
`
(доля растлителей-негомосексуалистов среди всех
растлителей равна 1-0.3=0.7, а отношение -
0.3/0.7).
`
В типичных случаях число уравнений должно быть
равно числу неизвестных (если уравнений меньше -
решений бесконечно много, если уравнений больше -
решений вообще нет; естественно, мы отвлекаемся от
случаев, когда уравнение имеет вид x^2+y^2=0, когда
очередное уравнение не даёт никакой новой
информации и т.п.). А у нас неизвестных четыре, а
уравнений всего два. Вывод: однозначно определить
r00 и т.п. из приведенных данных нельзя.
`
Но постойте, оппонент и не определяет r00 и
т.п., он утверждает, что доля растлителей среди
гомосексуалистов в 10 раз больше, чем среди
негомосексуалистов. Может, это каким-то образом
оказывается следствием приведенных данных -
несмотря на невозможность определить r00 и т.п.?
`
Запишем утверждение оппонента:
`
(r11/(r01+r11)) / (r10/(r00+r10)) = 10.
`
Переписываем в более удобном виде:
`
r11 * (r00+r10)
---------------- = 10.
(r01+r11) * r10
`
Игнорируем утверждение оппонента, что
выражение в левой части равно 10, и пытаемся
оценить его самостоятельно. Ранее было принято, что
r11/r10 = 0.3/0.7. Остаётся
`
0,3 (r00+r10)
----- * --------- . (3)
0,7 (r01+r11)
`
Далее, r00+r10 - это доля всех негомосексуалистов
(независимо от того, являются ли они растлителями),
а r01+r11 - аналогичным образом - доля всех
гомосексуалистов. Таким образом, второй сомножитель
в выражении (3) имеет смысл отношения числа
негомосексуалистов к числу гомосексуалистов. При
этом ни оратор, ни оппонент не говорят о том, чему
это отношение равно. С другой стороны, из
популярных передач приходилось слышать, что в США
гомосексуалистов около 5%, т.е. отношение -
~95/5=19; с учётом неопределённости значения 5%
есть смысл округлить это отношение до 20. Тогда
выражение (3) оказывается порядка (3/7)*20 = 6/7*10
~ 9. Очевидно, именно так и рассуждал оппонент (а
10 вместо 9 - результат округления).
`
Вывод: оппонент неявно использовал
дополнительную информацию:
`
(r00+r10)/(r01+r11)=95/5. (4)
`
(Теперь логика оппонента ясна: при подсчёте доли
растлителей среди не-гомосексуалистов и гомосексуалистов
мы делим число растлителей в соответсвующей группе (это
число для не-гомосексуалистов более чем вдвое больше, чем
для гомосексуалистов) на общую численность этой группы
(а общая численность для не-гомосексуалистов больше
примерно в 20 раз), и результат для не-гомосексуалистов
оказывается почти в 10 раз меньшим).
`
Таким образом, оратору можно было бы
порекомендовать оспорить именно эту дополнительную
информацию; естественно, ему выгодно представить
рассматриваемое отношение как можно более низким;
можно было бы заявить, что среди не-растлителей
имеется тенденция скрывать свой гомосексуализм, а
растлителям терять нечего, и они честно его
признают и т.п. При этом, если принять, что
гомосексуалистов - не 5, а 50%, то отношение (3)
оказывается равным 3/7 * 50/50 = 3/7, т.е.
гомосексуалисты оказываются менее склонны к
растлению малолетних, quod erat demonstrandum.
`
Нас, однако, интересует другое: с учётом
дополнительной информации у нас уже не два, а три
уравнения. Имея меньше уравнений, чем неизвестных,
иногда полезно выразить все переменные через некий
набор независимых параметров, число которых равно
разности между числом переменных и числом
неизвестных. В нашем случае всё должно выразиться
через единственный параметр.
`
Ищем удобную параметризацию; обнаруживаем, что
удобной является следующая параметризация: пусть x
- это доля растлителей среди гомосексуалистов, y -
среди не-гомосексуалистов. Запишем нашу таблицу в
следующем виде:
`
нг г
нр 0.95*(1-y) 0.05*(1-x)
р 0.95*y 0.05*x
.
При этом автоматически выполнены условия (1) и
(4). Учитываем теперь условие (2):
`
0.05*x 3 0.05*7
-------- = --- => y = -------- * x .
0.95*y 7 0.95*3
`
Теперь смотрим, каков диапазон возможных
значений параметра x, чтобы ни одна из долей не
стала <0 или >1 (что бессмысленно). По построению
0<=x<=1. При таком ограничении p11=0,05*x и
p01=0,05*(1-x) всегда лежат в допустимых пределах.
Далее, p10 = 0,95*y = 0.05*7/3*x - аналогично.
Далее, p00 = 0,95*(1-y) = 0,95 - 0,05*7/3*x -
аналогично. Т.о., допустимы все значения x от 0 до
1. Вот как выглядит таблица в крайних случаях:
`
x=0 (никто из гомосексуалистов не является
растлителем; тогда заодно оказывается, что
растлителей вообще не бывает, и лишено смысла
введенное оппонентом отношение) или x=20e-6
(==20*10^-6):
нг г
нр 0.95 0.05 или 0.95 0.05
р 0.00 0.00 2.3e-6 1e-6
;
`
x=1 (все гомосексуалисты поголовно - растлители;
результаты округляем):
нг г
нр 0.83 0.00
р 0.12 0.05
.
`
Примечание: разумеется, чтобы учить
математику, нужны нормальные учебники. К сожалению, от
десятилетия к десятилетию учебные программы всё больше
упрощаются. Более того, в нашем национальном гетто при
примитивном математическом содержании в задачи ещё и пытаются
вложить пропагандистское содержание. Пример - задача из
учебника для 5-го класса: "29 января 1918 года в битве под
Крутами пало 300 украинских студентов. Сколько времени прошло
со дня битвы под Крутами?" В данном случае, похоже, имеется
ещё и искажение фактов: по другим данным, необстреленных
студентов, пошедших в ополчение по призыву Центральной рады,
пало под Крутами 28, а число 300 - из другой оперы, это
столько (или больше) было казнено попавших в плен участников
Январского восстания против Центральной рады на заводе
"Арсенал"". (Возврат к основному тексту).
`