Prawo Benforda: matematyczny fenomen. Światem rządzi matematyka?

00:10:07
https://www.youtube.com/watch?v=o8aOMOaH0F8

Summary

TLDRWideo omawia Prawo Benforda, zjawisko, w którym w naturalnie powstałych zestawach danych pierwsze cyfry nie występują z równą częstotliwością. Odkryte przypadkowo przez Simona Newcomba i niezależnie zatwierdzone przez Franka Benforda, prawo to znajduje zastosowanie w audytach finansowych do wykrywania nieprawidłowości. Dane zgodne z Prawem Benforda często zaczynają się od niższych cyfr, takich jak 1, z malejącym prawdopodobieństwem dla kolejnych cyfr. Prawo to jest obserwowane w wielu dziedzinach, od rozkładów demograficznych po masy atomowe. Aby zbiór danych mógł podlegać Prawu Benforda, musi być szeroki i naturalny. Prawo to, choć czasem intuicyjnie niezrozumiałe, odnajduje zastosowanie m.in. w analizach finansowych, gdzie pozwala na wykrycie manipulacji liczbowych, ponieważ dane wygenerowane sztucznie często nie podlegają temu rozkładowi. Wyjątkowe w Prawie Benforda jest jego uniwersalne zastosowanie, które jest wciąż przedmiotem badań matematycznych.

Takeaways

  • 📜 Prawo Benforda opisuje specyficzny rozkład pierwszych cyfr w naturalnych zestawach danych.
  • 🔎 Odkryte przypadkowo przez Simona Newcomba w 1881 roku.
  • 📊 Najczęściej występującą pierwszą cyfrą jest jedynka.
  • 💼 Wykorzystywane w audytach finansowych do wykrywania oszustw.
  • 🌐 Prawo działa w każdym systemie liczbowym, nie tylko dziesiętnym.
  • 📚 Działa w danych z szerokiego zakresu, np. populacja miast, rozkład sejsmiczny.
  • 👨‍🔬 Używane w badaniach nad danymi natury fizycznej, np. długości rzek.
  • 🔍 Pomaga zidentyfikować dane generowane sztucznie przez człowieka.
  • 🏛️ Prawo ma implikacje prawne, uznawane sądowo w przypadkach oszustw.
  • 🧪 Istnieje wiele teorii wyjaśniających dlaczego prawo działa, ale pełne wyjaśnienie jest złożone.

Timeline

  • 00:00:00 - 00:05:00

    Prawo Benforda, odkryte przez Simona Newcombe'a w 1881 roku, wskazuje, że liczby naturalnie powstające częściej zaczynają się od niższych cyfr, co zauważył on poprzez analizę zużycia stron w tablicach logarytmicznych. Fenomen ten został potem ponownie niezależnie odkryty przez Franka Benforda w 1938 roku i jest znany jako prawo anomalii liczb, gdzie cyfry na pierwszej pozycji jak 1, 2 czy 3 pojawiają się z większym prawdopodobieństwem w zbiorach danych opisujących rzeczywistość fizyczną, jak długości rzek czy wielkości państw.

  • 00:05:00 - 00:10:07

    Prawo to jest wykorzystywane w analizie danych na przykład przez instytucje finansowe do wykrywania oszustw. Działa na liczbach powstałych naturalnie i w szerokim zakresie wartości. Dzięki niemu wykryto oszustwa finansowe w USA i podważono rzetelność danych makroekonomicznych Grecji. Jego zastosowanie w praktyce wymaga, by dane były szerokie i naturalne, a nie sztucznie generowane. Prawo Benforda jest intrygującym matematycznym zjawiskiem mającym szerokie zastosowanie od demografii po kursy walut i sugeruje logarytmiczną naturę niektórych naturalnych procesów.

Mind Map

Mind Map

Frequently Asked Question

  • Czym jest Prawo Benforda?

    Prawo Benforda to zasada mówiąca, że w naturalnych zbiorach danych pierwsze cyfry liczb nie są rozłożone równomiernie, najczęściej pojawia się cyfra 1.

  • Jak zostało odkryte Prawo Benforda?

    Odkrycie przypisuje się Simonowi Newcombowi, który zauważył różnice w zużyciu stron w tablicach logarytmicznych.

  • Dlaczego liczby w przyrodzie podążają za Prawem Benforda?

    Jest to związane z logarytmicznym rozkładem wielu zjawisk przyrodniczych.

  • Czy Prawo Benforda jest wykorzystywane praktycznie?

    Tak, jest używane w audytach finansowych do wykrywania nieprawidłowości.

  • Czy Prawo Benforda działa w każdym zbiorze danych?

    Nie, działa tylko w naturalnych i szeroko rozpiętych zbiorach liczb.

  • Czy Prawo Benforda występuje w innych systemach liczbowych?

    Tak, Prawo Benforda działa w każdym systemie liczbowym.

  • Jak Prawo Benforda pomaga w wykrywaniu oszustw?

    Sztucznie generowane liczby często nie zgadzają się z rozkładem Benforda.

  • Jakie zestawy danych nie spełniają Prawa Benforda?

    Dane o wąskich zakresach, jak wzrost ludzi, nie podlegają Prawu Benforda.

  • Co odkryli naukowcy badając dane satelity Gaia pod kątem Prawa Benforda?

    Dane te były zgodne z rozkładem Benforda, co potwierdza ich wiarygodność.

  • Czy Prawo Benforda jest związane z numerologią?

    Nie, jest to matematyczna zasada, nie związana z numerologią.

View more video summaries

Get instant access to free YouTube video summaries powered by AI!
Subtitles
pl
Auto Scroll:
  • 00:00:00
    Weź do ręki gazetę Poszukaj pierwszej
  • 00:00:02
    lepszej liczby Na pierwszej lepszej
  • 00:00:04
    stronie musi to być liczba określająca
  • 00:00:06
    jakąś wartość jak na przykład Znaleziono
  • 00:00:08
    na ulicy torbę zawierającą 11 tysięcy
  • 00:00:11
    złotych albo policja skonfiskowała 14 kg
  • 00:00:14
    marihuany jest 30% szans na to że
  • 00:00:18
    Pierwsza cyfra takiej liczby to będzie
  • 00:00:19
    jedynka i 17% szans na to że będzie to
  • 00:00:23
    cyfra 2
  • 00:00:27
    nie wszystko we wszechświecie jest tak
  • 00:00:29
    do końca przypadkowe jak może się to
  • 00:00:30
    wydawać istnieją tutaj pewne reguły i
  • 00:00:33
    zasady i o jednej z nich będzie ten
  • 00:00:35
    materiał prawo benforda Bo o nim mowa
  • 00:00:37
    została odkryte w
  • 00:00:39
    1881 roku w dość przypadkowy sposób
  • 00:00:42
    kanadyjski astronom i matematyk Simon
  • 00:00:45
    newcomp przeglądając w bibliotece
  • 00:00:47
    tablice logarytmiczne zauważył że
  • 00:00:48
    pierwsze strony z liczbami są jakby
  • 00:00:50
    bardziej zniszczone i wytarte niż te
  • 00:00:52
    znajdujące się dalej doprowadziło to
  • 00:00:55
    matematyka do konkluzji że z jakiegoś
  • 00:00:56
    powodu najczęściej szukanymi przez ludzi
  • 00:00:58
    liczbami są te zaczynające się od
  • 00:01:00
    niższych cyfr jak jeden czy dwa a te
  • 00:01:03
    rozpoczynające się od cyfr o wyższych
  • 00:01:05
    wartościach są szukane rzadziej
  • 00:01:07
    zaintrygowany swoim odkryciem naukowiec
  • 00:01:09
    postanowił sprawdzić jak to wygląda w
  • 00:01:11
    przypadku innych zestawów liczb ku
  • 00:01:13
    swojemu zdumieniu odkrył że identyczna
  • 00:01:15
    reguła występuje w zestawach liczb
  • 00:01:17
    opisujących wielkości w fizycznym
  • 00:01:19
    świecie takie jak długości rzek
  • 00:01:21
    wielkości państw i wiele innych swoje
  • 00:01:24
    odkrycie opublikował w piśmie naukowym
  • 00:01:26
    artykuł spotkał się jednak z jakimś
  • 00:01:28
    większym zainteresowaniem i przeleżał
  • 00:01:30
    tak kolejne kilkadziesiąt lat 57 lat
  • 00:01:32
    później w
  • 00:01:33
    1938 roku inżynier z General Electric
  • 00:01:37
    Frank benfort nie wiedząc o odkryciu
  • 00:01:39
    sprzed ponad pół wieku dokonał
  • 00:01:41
    identycznego odkrycia co ciekawe dokonał
  • 00:01:43
    go w identyczny sposób również
  • 00:01:45
    przeglądając tablice logarytmiczne i
  • 00:01:48
    podobnie jak poprzednik zaczął sprawdzać
  • 00:01:50
    odkrytą zależność na innych zestawach
  • 00:01:51
    danych również podobnie jak poprzednik
  • 00:01:53
    opublikował swoje odkrycie w artykule
  • 00:01:55
    artykule nosił tytuł The Love anomals
  • 00:01:58
    Numbers prawo anomalnych liczb benfort
  • 00:02:01
    nie przedstawił w artykule dowodu na
  • 00:02:03
    swoje odkrycie dowód na prawdziwość
  • 00:02:05
    prawa benforda przedstawiono dopiero w
  • 00:02:08
    1995 roku i zrobił to amerykański
  • 00:02:11
    profesor matematyki Todor Hill przy
  • 00:02:14
    okazji dowiódł też on że prawo benfforda
  • 00:02:16
    nie dotyczy jedynie systemu dziesiętnego
  • 00:02:18
    ale wszystkich systemów liczbowych czym
  • 00:02:21
    jednak jest prawo benforda
  • 00:02:23
    prawo to znane również jako rozkład
  • 00:02:25
    benfroda albo prawo pierwszej cyfry mówi
  • 00:02:28
    nam że w każdym naturalnie powstałym
  • 00:02:30
    zestawie liczb prawdopodobieństwo
  • 00:02:32
    wystąpienia pierwszych cyfr w tych
  • 00:02:34
    liczbach układa się następująco
  • 00:02:37
    Co to oznacza w praktyce oznacza to że
  • 00:02:39
    najczęściej pojawiającą się cyfrą na
  • 00:02:41
    pierwszej pozycji będzie zawsze jedynka
  • 00:02:43
    dopiero potem dwójka trójka i tak dalej
  • 00:02:46
    szanse na pojawienie się każdej kolejnej
  • 00:02:48
    cyfry na pierwszej pozycji będą coraz
  • 00:02:50
    mniejsze im dalej będą one od jedynki
  • 00:02:52
    Przyjrzyjmy się teraz kilku kompletnie
  • 00:02:54
    różnym zestawom danych i wykresom
  • 00:02:56
    pokazującym częstość występowania cyfr
  • 00:02:58
    na pierwszej pozycji pierwszy zestaw
  • 00:03:01
    pochodzący na przykład z tej strony
  • 00:03:02
    przedstawia rozkład pierwszych cyfr w
  • 00:03:04
    populacji miast w USA populacji państw
  • 00:03:06
    na świecie oraz ich PKB we wszystkich
  • 00:03:09
    tych trzech zestawach danych częstość
  • 00:03:11
    występowania pierwszych cyfr pokrywa się
  • 00:03:13
    z rozkładem benforda kolejny wykres
  • 00:03:15
    eksport Polski w 2014 roku z podziałem
  • 00:03:19
    na branże i państwa oraz długość
  • 00:03:20
    wszystkich rzek w Wielkiej Brytanii
  • 00:03:22
    Idźmy dalej Liczba ludności
  • 00:03:24
    zamieszkująca francuskie Gminy następnie
  • 00:03:27
    liczby ludności powierzchnie oraz PKB
  • 00:03:30
    dla 238 państw i terytoriów zależnych
  • 00:03:33
    pobrane z bazy matematyka
  • 00:03:35
    A może rozkład potęg liczby 2 tutaj też
  • 00:03:37
    mamy rozkład benforda a tutaj jeszcze
  • 00:03:40
    raz powierzchnia tym razem samych państw
  • 00:03:42
    na świecie
  • 00:03:43
    A może układ okresowy pierwiastków
  • 00:03:45
    Proszę bardzo masy atomowe pierwiastków
  • 00:03:48
    spełniają prawo benforda może coś
  • 00:03:51
    krajowego liczba wypadków w Polsce w
  • 00:03:53
    2022 roku z podziałem na województwa
  • 00:03:56
    widać już nawet na pierwszy rzut oka że
  • 00:03:58
    jedynka na pierwszej pozycji występuje
  • 00:04:00
    najczęściej następnie dwójka i dopiero
  • 00:04:02
    kolejne cyfry idźmy jeszcze dalej jest
  • 00:04:05
    nawet specjalna strona pozwalająca
  • 00:04:06
    przetestować kilka różnych zbiorów
  • 00:04:08
    danych Zobaczmy liczba użytkowników
  • 00:04:10
    Twittera według liczby obserwujących
  • 00:04:12
    najczęściej występujące kody do iPhonów
  • 00:04:15
    i częstość występowania ich pierwszych
  • 00:04:17
    cyfr odległości z ziemi do gwiazd
  • 00:04:19
    zapisane w latach świetlnych
  • 00:04:21
    populacja hiszpańskich miast rozmiary
  • 00:04:24
    wszystkich plików składających się na
  • 00:04:26
    źródła Linuxa liczba protestantów w
  • 00:04:29
    poszczególnych krajach populacja
  • 00:04:30
    amerykańskich miast w 2009 roku i można
  • 00:04:34
    by tak w nieskończoność Czy to jest
  • 00:04:36
    jakiś magiczny trik albo inna
  • 00:04:38
    numerologia Nic z tych rzeczy jeśli by
  • 00:04:41
    tak było to zamiana jednostek z na
  • 00:04:42
    przykład kilometrów na dawałaby zupełnie
  • 00:04:45
    inny rozkład pierwszych cyfr to samo
  • 00:04:47
    robiłoby przewalutowanie wartości w
  • 00:04:49
    danych finansowych Tymczasem nic takiego
  • 00:04:52
    się nie dzieje w wyniku takich
  • 00:04:53
    przekształceń zmieniają się wartości
  • 00:04:55
    liczbowe ale rozkład będą Forda zostaje
  • 00:04:57
    zachowany prawo benfrda nie patrzy na
  • 00:05:00
    jednostki i nieważne jest czy wartości
  • 00:05:02
    wyrażane są w kilometrach milach stopach
  • 00:05:05
    czy łokciach ale czy jest to tylko
  • 00:05:07
    matematyczna ciekawostka Otóż nie prawo
  • 00:05:10
    to jest szeroko wykorzystywane w wielu
  • 00:05:12
    dziedzinach w 2020 roku postanowiono
  • 00:05:15
    sprawdzić czy dane pochodzące z bazy
  • 00:05:17
    danych satelity Gaia dr2 są prawidłowe
  • 00:05:20
    naukowcy wpadli na pomysł aby zbadać czy
  • 00:05:23
    obliczane Na podstawie obserwacji z
  • 00:05:25
    satelity Gaja pozycje i odległości do
  • 00:05:27
    gwiazd są zgodne z regułą benforda jak
  • 00:05:30
    się okazało zgadzały się prawo benforda
  • 00:05:32
    jest jednak przede wszystkim z
  • 00:05:34
    powodzeniem wykorzystywane przez
  • 00:05:35
    instytucje finansowe giełdowe i
  • 00:05:38
    podatkowo skarbowe w jaki sposób Otóż
  • 00:05:41
    pozwala w bardzo szybki sposób wykrywać
  • 00:05:43
    finansowe na przykład w składanych
  • 00:05:46
    zeznaniach podatkowych dane powstałe w
  • 00:05:49
    sposób naturalny będą bowiem zawsze
  • 00:05:50
    zgodne z prawem benforda A te
  • 00:05:53
    wygenerowane sztucznie przez człowieka
  • 00:05:54
    już nie w
  • 00:05:56
    1993 roku w USA doszło do wykrycia Tym
  • 00:06:00
    sposobem oszustwa na prawie 2 miliony
  • 00:06:01
    dolarów skarbnik stanu Arizona James
  • 00:06:05
    Nelson winny tej defraudacji został
  • 00:06:07
    skazany na więzienie wykrycie
  • 00:06:09
    przestępstwa umożliwił właśnie rozkład
  • 00:06:11
    beenforda nieprawidłowości w rozkładzie
  • 00:06:13
    pierwszych cyfr w danych finansowych
  • 00:06:15
    mogą być przez sąd w USA uznane za w
  • 00:06:18
    pełni wystarczające by orzec o
  • 00:06:20
    przekrętach finansowych w roku 2009
  • 00:06:22
    podwarzono natomiast rzetelność wyborów
  • 00:06:25
    przeprowadzonych w Iranie jak się bowiem
  • 00:06:27
    okazało rozkład pierwszych cyfr liczby
  • 00:06:29
    głosów oddanych w poszczególnych
  • 00:06:31
    okręgach na kandydata partii opozycyjnej
  • 00:06:33
    nie zgadzał się z rozkładem benforda
  • 00:06:35
    przy pomocy prawa benforda odkryto także
  • 00:06:37
    że dane makroekonomiczne jakie grecki
  • 00:06:40
    rząd przekazał unię Europejskiej przed
  • 00:06:42
    wejściem do strefy euro były niepraw
  • 00:06:44
    wszystko to i wiele więcej odkryto
  • 00:06:46
    Korzystając jedynie z rozkładu benforda
  • 00:06:48
    analizując częstość występowania
  • 00:06:50
    pierwszych cyfr w badanych danych Według
  • 00:06:52
    Wikipedii prawo benforda ma również
  • 00:06:54
    zastosowanie w fizyce kwantowej cytując
  • 00:06:57
    Wikipedię rozkład benforda częściej daje
  • 00:07:00
    poprawne wyniki zachowania przejść
  • 00:07:01
    fazowych w kwantowych modelach xy niż
  • 00:07:04
    inne teorie Cokolwiek to znaczy czy jest
  • 00:07:07
    to zatem jakieś uniwersalne kosmiczne
  • 00:07:09
    Prawo które Tyczy się każdego dowolnego
  • 00:07:11
    zestawu liczb i mogę dzięki temu na
  • 00:07:13
    przykład zhakować Matrixa nie do końca
  • 00:07:15
    jest kilka zasad które muszą być
  • 00:07:18
    spełnione aby to prawo zadziałało
  • 00:07:19
    pierwsza reguła jest taka że zbiór liczb
  • 00:07:22
    musi powstać w sposób naturalny na
  • 00:07:24
    przykład w przyrodzie
  • 00:07:25
    nie może być sztucznie wygenerowany
  • 00:07:27
    przez człowieka musi też opisywać jakiś
  • 00:07:30
    jeden konkretny stan rzeczy jakąś
  • 00:07:32
    konkretną wielkość cechę musi to być
  • 00:07:35
    więc zestawienie wartości takich jak na
  • 00:07:37
    przykład długości rzek wielkości
  • 00:07:39
    populacji w krajach odległości pomiędzy
  • 00:07:41
    gwiazdami masy atomowe pierwiastków
  • 00:07:43
    długości białek czas życia hadronów czy
  • 00:07:47
    zestawy liczb publikowanych w gazetach
  • 00:07:49
    ale mogą to też i na przykład być
  • 00:07:51
    rozmiary plików na dysku komputera drugą
  • 00:07:53
    regułą jest że musi to być zbiór liczb z
  • 00:07:56
    dość szerokiego przedziału obejmujący
  • 00:07:58
    najlepiej kilka rzędów wielkości prawo
  • 00:08:00
    benforda nie zadziała przy małych czy
  • 00:08:02
    sztucznie zawężonych przedziałach na
  • 00:08:04
    przykład nie zadziała przy wartościach
  • 00:08:06
    określających wzrost człowieka czy
  • 00:08:09
    pojemności silników w samochodach gdyż
  • 00:08:11
    mamy tutaj zbyt wąskie przedziały
  • 00:08:13
    wartości nie zadziała też przy zawężeniu
  • 00:08:15
    zakresu gdy na przykład stwierdzimy że w
  • 00:08:18
    jakimś zestawie bierzemy do zbadania
  • 00:08:19
    jedynie wartości z jakiegoś wąskiego
  • 00:08:21
    przedziału na przykład od 1 do 4 prawo
  • 00:08:24
    benforda jest bardzo ciekawym fenomenem
  • 00:08:26
    odkrycie że w wielu naturalnych zbiorach
  • 00:08:29
    danych pierwsze cyfry nie są
  • 00:08:30
    równomiernie rozłożone ale raczej
  • 00:08:32
    podążają za logarytmicznym rozkładem
  • 00:08:34
    było nie tylko nie intuicyjne ale także
  • 00:08:37
    rewolucyjne najciekawsze jest to że
  • 00:08:40
    rozkład ten występuje w tak różnorodnych
  • 00:08:42
    zestawach danych jak kursy walut dane
  • 00:08:45
    demograficzne czy rozkłady sejsmiczne
  • 00:08:47
    matematycy i statystycy od lat
  • 00:08:49
    zastanawiają się nad precyzyjnymi
  • 00:08:51
    mechanizmami które prowadzą do tego
  • 00:08:53
    zjawiska ale jego obecność w tak wielu
  • 00:08:55
    dziedzinach sugeruje pewien uniwersalny
  • 00:08:57
    aspekt działania natury Istnieją różne
  • 00:09:00
    teorie i wyjaśnienia dotyczące tego
  • 00:09:02
    dlaczego wiele zbiorów danych
  • 00:09:04
    naturalnych podąża za tym rozkładem
  • 00:09:06
    Niektórzy sugerują że ponieważ Wiele
  • 00:09:08
    zjawisk w przyrodzie rozwija się w skali
  • 00:09:10
    logarytmicznej jak na przykład skala
  • 00:09:12
    Richtera w przypadku trzęsień ziemi czy
  • 00:09:15
    skala decybelowa w przypadku głośności
  • 00:09:16
    dźwięku to prawo benforda jest jedynie
  • 00:09:19
    naturalnym odbiciem tej logarytmicznej
  • 00:09:21
    natury Chociaż ta i inne teorie
  • 00:09:23
    wyjaśniają dlaczego prawo benforda
  • 00:09:25
    pojawia się w wielu naturalnych zbiorach
  • 00:09:27
    danych nadal jest to temat badań jak w
  • 00:09:30
    przypadku wielu fenomenów matematycznych
  • 00:09:32
    prawdopodobnie Istnieje wiele
  • 00:09:34
    powiązanych przyczyn Jednakże jego
  • 00:09:36
    obecność w tak wielu różnych dziedzinach
  • 00:09:38
    sugeruje że kryje się za nim pewna
  • 00:09:40
    fundamentalna właściwość wszechświata
  • 00:09:42
    Podsumowując jeśli zamierzasz prowadzić
  • 00:09:44
    kiedyś kreatywną księgowość to lepiej
  • 00:09:46
    Pamiętaj o czymś takim jak prawo
  • 00:09:48
    benforda
  • 00:09:50
    Dzięki pięknej i trzymajcie się
  • 00:09:55
    Jeśli chcesz zasubskrybuj kanał aby
  • 00:09:57
    dostać powiadomienie o kolejnym nowym
  • 00:09:59
    materiale zerknij też na social media
  • 00:10:01
    tam też będą publikowane jakieś ciekawe
  • 00:10:03
    rzeczy
Tags
  • Prawo Benforda
  • rozkład Benforda
  • cyfry
  • dane
  • matematyka
  • audyt finansowy
  • oszustwa
  • liczby
  • zestawy danych
  • logarytm