Lo prometido es deuda

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Cumpliendo con lo que les prometí en la clase de ayer, acá va un post sobre como usar los conocimientos de la materia para ganar en juegos de azar. La primer historia es la del método para ganar en la ruleta de Edward Thorp (también creador de métodos para contar cartas en el blackjack) y Claude Shannon (si, el mismo Shannon de la entropía). En el siguiente artículo Edward Thorp explica en detalle diversos métodos para ganar en la ruleta:

Los que quieran mas información sobre juegos de azar (y las siguientes entregas de estos artículos) pueden mirar la página web de Edward Thorp.

Básicamente existen tres tipos de métodos para la ruleta: (1) métodos matemáticos, (2) métodos basados en desperfectos de la ruleta, y (3) métodos predictivos basados en la física de la ruleta. Los primeros no son viables, ya que los juegos de casino están diseñados para tener esperanza negativa. Al segundo método vamos a volver en un rato. El tercer camino es el que eligieron Thorp y Shannon.

En 1960 Thorp y Shannon usaron el hecho de que en los casinos se puede seguir apostando mientras la ruleta gira (y hasta que el crupier grita “¡No va mas!”) para crear un algoritmo que basado en la velocidad de rotación de la ruleta, la velocidad de la bola, y su posición inicial, predice estadísticamente en que octante de la ruleta puede caer la bola. Con esta información la esperanza se vuelve positiva para el apostador. Pueden encontrar un artículo de divulgación con esta historia aquí:

Artículo sobre Edward Thorp en Engadget

Para realizar predicciones rápidas en el casino Thorp y Shannon armaron una computadora pequeña, del tamaño de un atado de cigarrillos, que se llevaba con una faja en la cintura y se conectaba al zapato para ingresar los datos. Otra persona (el apostador) usaba un pequeño receptor y un auricular para obtener la predicción y realizar rápidamente una apuesta. ¡Lo mas interesante es que el método funciona! Thorp y Shannon lo usaron con cierto éxito en Las Vegas. Una década mas tarde un grupo de estudiantes de California perfeccionaría el sistema reduciendo aún más las computadoras y escondiéndolas en zapatos (aquí pueden ver una imagen de las computadoras y encontrar algunos detalles sobre cómo funcionaban; el apostador ingresaba el período de rotación de la ruleta y el de la bola apretando un pulsador con el dedo del pie, y en otro zapato otra computadora devolvía la predicción del octante con una vibración).

La segunda historia tiene que ver con el segundo método para ganar en la ruleta, basado en desperfectos de la ruleta, e involucra a un estudiante de doctorado de Richard Feynman. Alrededor de 1940, Albert Hibbs y Roy Walford acumularon datos de jugadas en casinos de Reno y Las Vegas, para identificar algún pequeño bias o desperfectos en las ruedas de ruleta que favorecieran estadísticamente a ciertos números. Usando los datos estadísticos obtenidos para cada ruleta Hibbs y Walford ganaron 8300 dólares en un día (las ruletas actuales no tienen este nivel de imperfección, por lo que el método no es aplicable hoy). Pueden leer una historia sobre Hibbs y Walford aquí:

El método de Hibbs y Walford

Finalmente, les dejo un link a la famosa historia de la convención de físicos en Las Vegas que dió origen a la frase “They each brought one shirt and a ten-dollar bill, and changed neither”:

Cómo 4000 físicos le dieron a un casino de Las Vegas su peor semana

Instant replay

Mientras estábamos en la práctica de hoy aprendiendo cómo sumar, fuimos filmados en secreto mediante una cámara oculta en la botellita rosada que nadie reclamó. El resultado de esa filmación fueron 400 TB de video full HD sin comprimir. En la cabina de medios del Aula Magna pasamos todo a VHS. El mismo fue reproducido en una videograbadora y el audio fue asimilado por un algoritmo de reconocimiento de voz, que le dictó la transcripción al dactilógrafo de la oficina del Decano, que la certificó y la envió en sobre sellado a esta sede, en la cual un mono con una máquina de escribir empleó 10 millones de años en pasar todo a Latex. El resultado es [esto].

Y una cita citable:

El que lo dice es Donald Knuth, en su libro Concrete Mathematics. Alcanza con darle una mirada para querer leerlo todo. Consíganlo a ver si miento. Ya que hoy hablamos de sumas, miren especialmente el capítulo dedicado a ese tema.

S04E03

Montañosa, abrumada, indescifrable… así ha adjetivado la crítica a la nueva [Guía 3]. Nosotros replicamos: más montañoso, abrumado e indescifrable será usted. ¡Si es la misma guía del año pasado!, con algún retoque hecho en CGI y con uno que otro problema borrado digitalmente, luego del escándalo que todos conocen.

La Guía 3 es ”la Guía”. Abandonen toda esperanza lo que estaban haciendo y dedíquense a resolverla. Es tiempo de que vayan mirando también el libro de problemas resueltos de Dalvit et al. No tengan pudor en mirar las soluciones.

Abajo, la archiconocida foto de la tumba de Boltzmann, con su famosa ecuación gravada en la piedra.

Más sobre el modelo de los Ehrenfest

  • Faltó tiempo en la práctica del lunes pasado para terminar de ver un par de resultados interesantes acerca de la probabilidad de los sucesos excepcionales en el modelo de Ehrenfest. Qué se puede decir acerca del pasado y del futuro del sistema si se lo observa justo en un estado muy poco probable. En este breve [complemento (edit. 3/4 11:40)] del problema 14 de la Guía 2 encontrarán estas cosas y algunas más, propuestas como ejercicios guiados, si el asunto les interesa. Incluye bibliografía. Recomendado de todo corazón el libro de Kac.
  • En otro orden de cosas. Parece que durante el verano hubo una materia sobre Métodos estadísticos en física. Las guías y los parciales son interesantes. Una entrada que me llamó mucho la atención es la del problema de los tanques alemanes.
  • Yo propongo ahora que miren la paradoja de la confirmación, también llamada paradoja del cuervo: brevemente, la existencia de manzanas verdes refuerza la hipótesis de que todos los cuervos son negros.
  • Ya pasaron dos días y no tuvimos ningún inscripto más. Así no vamos a ningún lado. 
  • Y por si faltaba tocar algún tema, aquí lo tienen a Kafka escribiendo acerca de ordenamientos de libros como los del problema 4 (en esencia, El castillo es una novela acerca de las probabilidades):

pero no son los libros los que cambian, sino sus lugares

Ensambles estadísticos

Hoy comenzamos en la teórica con ensambles estadísticos, tratando de construir una teoría microscópica que sea compatible con la termodinámica. Como mencioné en clase, el enfoque se va a basar en encontrar qué hipótesis sencillas nos llevan a estados de equilibrio compatibles con los de la termodinámica clásica. Como motivación, les dejo el link a una clase brillante de Richard Feynman en la que explica su visión sobre como se construye una teoría. Alcanza con mirar el primer minuto:

En el video Feynman dice que la búsqueda de una nueva ley comienza “adivinándola” (“first, we guess it“). Luego se derivan consecuencias y predicciones a partir de esa ley “adivinada”, y se verifican las predicciones con experimentos. Y a continuación Feynman es categórico: “If it disagrees with experiments, it’s wrong. And that simple statement is the key to science. It doesn’t make a difference how beautiful your guess is, it doesn’t make a difference how smart you are, or who made the guess or what his name is, if it disagrees with experiments… it’s wrong.”.

Como yapa, un compañero de ustedes (Federico Pietra) me envió un video que explica muy bien algunos conceptos de ensambles, entropía y desorden en forma sencilla. También se los recomiendo:

¡Ah, y no dejen de leer el post que Juan puso esta mañana, porque nunca decepciona! (es el post que sigue inmediatamente abajo).

Breve catálogo de extrañezas

  • De actualidad. En esta [nota] hablan acerca de la probabilidad de que dos jugadores de golf hagan hoyo en uno en dos golpes consecutivos. Las probabilidades en ese caso se computan mediante las casas de apuestas. El método de las apuestas es una forma válida de introducir el cálculo de probabilidades.

  • Aquí Werner Herzog da una estimación cuantitativa de la probabilidad de que el argumento de una ópera ocurra en la vida real:

In fact, so many of the opera plots are not even within the calculus of probability; it would be like winning the lottery jackpot five consecutive times over. (En Herzog on Herzog).

  • Pregunta: ¿Por qué no nos asombra que cada semana algún jugador gane la loteria, y por qué sí nos resulta asombroso que un jugador la gane dos veces seguidas? Después de todo las probabilidades de que un jugador gane una o dos veces son las dos astronómicamente bajas. En números: cómo es posible que no nos asombre en lo más mínimo un suceso que tiene una probabilidad de 1 en (digamos) 10 millones y sí nos asombre uno que tiene una probabilidad de 1 en 100 billones, si a los efectos prácticos ambos sucesos son prácticamente imposibles. Dónde está la falacia del argumento.
  • Según los analistas, era baja la probabilidad de que Einstein hubiera pasado por los estudios Warner Bros, de que lo hubieran convencido para hacerle una demostración del método de filmación conocido como rear projection, y de que además lo hubieran filmado. Sin embargo…

  • Excepcionalmente, reabrieron la inscripción a las materias del primer cuatrimestre. Al cierre de la primera ola de inscriptos, contábamos 90 almas. Recuerden que al llegar a 100 inscriptos, el Departamento nos concede un deseo.

S04E02

Renovada, pícara, impredecible; así es la tantas veces ignorada Guía 2. Reconstruida con lo más moderno de la tecnología. Veinte problemas, seis páginas, una figura, ¡cientos de erratas! The Six Million Dollar Guide.

Liniers al azar

¿Y cómo hacen los físicos?

Hace dos clases una pregunta sobre reacciones exotérmicas disparó una discusión colorida sobre la relación de la física con otras ciencias naturales. Para darle un poco más de color a aquella conversación les dejo una canción de Stefano Boccaletti, donde (entre otras cosas), el cantante se pregunta cómo hacen los físicos para vivir “en torno al mundo sin amor … sin ningún químico diciéndoles ‘qué tal?’“:

La canción no tiene desperdicio. El cantante (y autor de la lírica) es editor en jefe de la revista “Chaos, solitons and fractals”, y agregado científico del gobierno italiano en Israel. No puedo agregar mucho mas.

Bonus: El video que subí hace una semana, con Richard Feynman hablando sobre la jerarquía de las ideas, forma parte de una serie de charlas sobre “El carácter de la ley física” que Feynman dió en 1964 en Cornell y que fueron luego transcritas a un libro homónimo. Siguiendo una sugerencia de Juan les aconsejo leer el capítulo 5, sobre irreversibilidad.

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Según nuestro cronograma, en la teórica empezarían hoy con Probabilidades, pero según nuestro calendario Azteca debería entrar también algo sobre sacrificios humanos. De manera tal que hemos decidido copiar aquí abajo un extracto de la Narración de Arthur Gordon Pym, por … Continue reading