sábado, 10 de agosto de 2019

Un número perfecto. 12) Ramanujan y las matrículas de coche. 13) Todos somos normales

¡Buenos días de agosto! Aquí vuelvo, con los resúmenes de los capítulos 12 y 13 de un libro que me está gustando mucho, la verdad.

He cambiado el nombre del capítulo 12, respecto al que indica el libro (La probabilidad de los dados), pues a mi entender es un error. Y el correcto es el indicado por el índice publicado por ejemplo aquí.

12. Ramanujan y las matrículas de coche

Empieza este capítulo con una afirmación, a mi entender, algo discutible: “Ser matemático es, por la ley transitiva, ser científico”. Pienso que para la ciencia las matemáticas son imprescindibles, sí, y que la segunda es muy superior a la primera en certeza (en ciencia siempre hay algo de incerteza -p.e. que una ley se pueda explicar con más detalle en circunstancias especiales-, mientras que en matemáticas todo son verdades absolutas), por lo que ¿todo aquel que aporta herramientas para hacer ciencia son científicos? (1a. propuesta para el debate).

En este capítulo Santi hace interesantes reflexiones sobre la vida, el tiempo, el espacio, la enseñanza, la numerología (como pseudociencia) y (cómo no) los números; a partir de dos increíbles historias de dos grandes matemáticos, y lo fueron a pesar de que dispusieron de muy poco tiempo para desarrollar su trabajo.

La primera historia (que es con la que se explaya) es la de Srinavasa Ramanujan, matemático autodidacta indio que con solo 32 años llegó a ser miembro de la Royal Society de Londres.
Srinavasa Ramanujan (Wikipedia)
Srinavasa Ramanujan (Wikipedia)
Ramanujan, a principios del siglo XX, era un adolescente en una India pobre y con escasez cultural, viviendo en el seno de una familia sin recursos, envió cartas a varios matemáticos importantes del Reino Unido. Y así fue cómo G.H.Hardy, junto a Littlewood, se fijaron en que detrás de sus ideas había demostraciones inéditas y brillantes.

Hardy lo fichó como su pupilo en Cambridge y así se convirtió en uno de los referentes de la Teoría de Números. Pero, Ramanujan, tuvo siempre muchos problemas de salud (se cree que tuvieron origen en la India y que se agravaron en Londres tal vez por su condición de vegetariano) por lo que en 1919 decidió volver a su país natal, donde murió poco después.

Durante su corta vida fue capaz de proponer cerca de cuatro mil resultados (casi todos válidos, aunque algunos ya se conocían) muchos de ellos originales y poco convencionales, que han motivado una gran cantidad de investigaciones.

Ramanujan sabía mucho sobre números y conocía sus más íntimas curiosidades, y además las demostraba de forma muy creativa. Eso lo ilustra Santi con la famosa anécdota del taxi y el número 1729.

La segunda historia (de la que hace un breve relato) trata sobre Evariste Galois. En álgebra hay una teoría que lleva su nombre y eso que murió a los 20 años en un duelo en el año 1832 (hay pocas muertes más estúpidas… sí, ya sé que eran otros tiempos y que con 20 años era medio niño aún… pero es que la estupidez humana siempre sale por algún lado, por muy genio que seas).

13. Todos somos normales

Este capítulo va del Teorema Central del Límite, que es lo que da sentido a la Estadística y nos dice que estamos todos siguiendo unas leyes, llamadas leyes de normalidad (en promedio, todo es normal), que funcionan siempre en el infinito y, en nuestro universo finito, nos ayudan a entender nuestro entorno.

La ley débil de los grandes números nos dice que si un suceso, que tiene una probabilidad teórica M, lo evalúas experimentalmente una cantidad suficiente de veces tendrá una estadística cercana a M. Y cuantas más veces se evalúe experimentalmente, la diferencia entre su evaluación estadística y su probabilidad teórica (el error) disminuirá.

Gauss (Wikipedia)
Gauss (Wikipedia)
Y tratando con estas diferencias Gauss creó, sin saberlo, la moderna teoría de errores, que indica cómo se comporta ese error. Y lo hizo a partir de su famosa curva normal y que se llamaría campana de Gauss. La cual responde a la función de distribución de errores que viene dada por esta fórmula:

En la que aparecen los números Pi y de Euler, junto con la media de la estadística del suceso y su varianza.

En una distribución normal, o campana de Gauss, la mayoría de los datos se acumulan en el centro, entorno a una media. Y aunque Gauss tan solo conjeturó el Teorema Central del Límite  (que nos dice que X1..Xn es un conjunto de variables aleatorias independientes, que siguen una distribución media y con una varianza no nula, entonces si n es suficientemente grande, la variable aleatoria de la media aritmética sigue una distribución normal) en 1901 Aleksandr Liapunov la demostró.

Más tarde se propusieron nuevas demostraciones, pero Santi nos destaca la de Alan Turing; que en 1936, casi por casualidad, halló una nueva demostración en su trabajo sobre Teoría de Probabilidades. Ese trabajo fue premiado y le dió el prestigio necesario para entrar en el equipo que, posteriormente, descodificó la máquina cifrada de los nazis, “Enigma”.

Tengo un conocido, de 76 años, que siempre me dice que no cree en la estadística. La verdad, nunca me he atrevido a llevarle la contraria. Y aquí viene la 2a. propuesta para el debate: ¿Cómo lo rebatiríais? ¿Vale la pena que me meta en este berenjenal, teniendo en cuenta que acabará diciéndome que no se fia de la recogida de datos? Según vuestras respuestas, tal vez me atreva XD, pero recordad que, aunque lúcido, ¡tiene 76 años!

¡Que tengáis una feliz semana!

3 comentarios:

  1. Hola, Conxi. Gracias por tu magnífico resumen.
    Sólo echo en falta comentar algo de lo personal que pone Santi en los capítulos. Sin ser relevante me ha gustado, pero lo dejamos para los que se lean el capítulo ;-)

    Al Ramanujan lo conocía de oídas hasta que vi la película "El hombre que conocía el infinito", me parece un genio aunque no entienda casi nada de lo que descubrió. No es que hallase la relación de la matrícula sino que se acordaba que era el 1729 mucho después. Podría ser, descubro algo y me lo guardo hasta que llega el momento justo de presentarlo. Pero ingresado en el hospital y con ganas de calcular...

    La primera propuesta es bastante compleja. Pensaba que no hace unos pocos años, cuidado que esta vez me decido, pero ahora tengo claro que sí.
    La culpa fue de ... mis alumnos. Ellos me vieron como un científico. Yo hacía ciencia para ellos, venga ya, dije yo también.
    Les ensañaba, les mostraba cosas que les gustaban, les hacía pensar y les transmitía mi amor por la ciencia.
    Sembraba ciencia = hacía ciencia
    Ya he discutido varias veces sobre el tema y nunca he llegado a convencer a nadie, ni ellos a mí.

    La estadística es una ciencia preciosa, sobre todo si la coparas con la probabilidad llena de ramas dispuestas a liarte conforme avanzas. Gauss es otro campeón, una pena que por ser matemáticos no se les reconozca tanto. Aunque las pelis los van haciendo aflorar como a Turing y al de antes. ¿Para cuándo la de Gauss o Galois?

    La segunda propuesta sí que es un reto en toda regla, gracias por hacernos pensar.
    Yo tiraría por el dinero.
    El ejemplo más viejo que conozco, quitando el juego, es el de los seguros de vida. Para ajustar los precios necesitaban conocer la esperanza de vida. La estadística aplicada a las tablas de mortandad ayudó a los aseguradores y los enriqueció más. Pero no recuerdo que famoso científico los ayudó.

    Buena semana

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    1. ¡Buenas, Santos!

      A mí también me ha gustado mucho las reflexiones personales que hace Santi, pero en los resúmenes prefiero omitir lo que no forma parte de lo importante que nos quiere transmitir el capítulo (cosa totalmente subjetiva).

      La profesión de profesor me parece imprescindible y maravillosa, pero no creo que seáis científicos aunque tengáis formación científica (que no es lo mismo).

      Y respecto a las matemáticas, es una herramienta tan necesaria para la ciencia que veo la línea que la separa muy difusa… sin ellas la ciencia no sería lo que es. ¿Los artesanos del vidrio, cuando construyen cristales para telescopios, hacen ciencia? ¿Son científicos? La línea es muy sutil, pero prefiero diferenciar las herramientas imprescindibles para la ciencia de esta (propiamente dicha). Por lo que no, no creo que las matemáticas sean una ciencia.

      Y creo que eso no es un desprecio a las matemáticas (no lo digo por ningún comentario tuyo, Santos, sino por la indignación de algún matemático cuando les dices que su profesión no es científica), pues por su veracidad (que es absoluta) como por su utilidad (que es extremadamente pródiga) creo que está a un nivel superior a cualquier otra actividad humana, incluyendo la ciencia, que para cualquier descripción exacta del comportamiento de la realidad no tiene otra opción que utilizarla. 

      Me gusta tu ejemplo del dinero que da la estadística. Me he imaginado diciéndole a mi conocido setentero: “Si la estadística no tuviera sentido, ¿crees que las aseguradoras la utilizarían tanto para asegurar que no suelen perder?”

      Pero también me gustaría contarle lo que he descubierto en el capítulo 13, que lo de creer o no creer en la estadística no tiene ningún sentido desde principios del siglo pasado, pues se demostró matemáticamente (por lo que no es una conjetura) que una estadística bien hecha siempre tiene mucho que ver con su probabilidad teórica, por lo que no se puede dejar de creer en la estadística, de igual manera que es absurdo no creer en que 2+2 son 4. Y que, por tanto, una estadística puede decirnos qué probabilidades reales existen en sucesos complejos difíciles de evaluar únicamente de forma probabilística... Aunque todo esto se me está haciendo demasiado largo y complejo para contárselo a mi conocido setentero XD.

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  2. Hola Conxi

    Me ha gustado el resumen, pero más me ha gustado parte de tu comentario: "he descubierto en el capítulo 13 que creer o no creer en la estadística no tiene sentido...". Ese tipo de reflexiones las hago con respecto a las leyes científicas y aunque deben de ir acompañadas de didáctica de la cuestión de la que se habla, es una muy buena manera de empezar a explicar, porque nos sitúa en la órbita humana y nos sirve para solidarizarnos con ellos hablándoles de los sesgos que TODOS arrastramos.
    Cómo te dije por Twitter, en ese sentido podría ayudarte lo que escribí en http://bitacoradeunprofesordeciencias.blogspot.com/2015/01/pequena-investigacion-escolar-para.html

    Con respecto a tu primera pregunta... Yo no creo que un profesor de ciencias sea científico (lo siento Santos), por supuesto no creo que nadie sea científico por desarrollar una herramienta que usen los científicos (aunque sean las matemáticas, lo siento Santi), incluso dudo que algunos de los que hacen ciencia sean científicos (algunos son simples burócratas, por ejemplo).
    Pero creo que muchas personas son científicas, creo que ser científico es una actitud, no una profesión... lo expliqué mejor en http://bitacoradeunprofesordeciencias.blogspot.com/2018/09/cocineros-cientificos-y-cocineros-no.html

    Un saludo a todos

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