<div dir="ltr">Thanks Neil! (I think probably Max and Burke are also interested.)<br><br>What is the connection between the economic philosophers argument against maximizing expected value, the idea that we should sample between 2^(X-1) and 2^X, and then the answer that you gave?<div>
<br></div><div>I think that I know that the geometric distribution is something you get by repeatedly playing a game much like that first one, but I'm not really sure of the details and unable to piece together the rest....<br>
<br>Robby<br><br><br><br>On Wed, Feb 19, 2014 at 4:02 PM, Neil Toronto <<a href="mailto:neil.toronto@gmail.com">neil.toronto@gmail.com</a>> wrote:<br>><br>> I've CC'd the Racket users mailing list because I thought more people (e.g. Robby) would be interested in the answer.<br>
><br>> You can't sample uniformly from the naturals, but you can sample according to an "anything can happen" sort of distribution. You want a distribution with no expected value (aka mean, average).<br>
><br>> Economic philosophers use such distributions to disabuse people of the idea that maximizing expected value is always the best way to make decisions. Here's a simple example.<br>><br>>  1. Flip a coin until you get heads. Call the number of flips X.<br>
>  2. You receive Y = 2^X dollars.<br>><br>> You can flip a fair coin, or a coin biased toward tails. Which coin do you choose? Obviously the biased coin. But in either case, the expected value of Y is infinite. Voila! Paradox.<br>
><br>> (The problem isn't that there's no upper bound. For Y = X, the award is still unbounded, but for any coin with nonzero heads probability, the expected value is finite.)<br>><br>> You want *every* natural to be possible, though, so we'd have to do something like sample uniformly between 2^(X-1) and 2^X. Here's a function that does it:<br>
><br>>   (: random-natural/no-mean (-> Real Natural))<br>>   (define (random-natural/no-mean prob-zero)<br>>     (define n (exact-floor (sample (geometric-dist prob-zero))))<br>>     (define m1 (assert (expt 2 n) integer?))<br>
>     (define m0 (quotient m1 2))<br>>     (max 0 (random-integer m0 m1)))<br>><br>> The "max 0" keeps TR from complaining that `random-integer' returns an Integer. The `prob-zero' argument is the probability the coin is heads, which is also the probability this function returns 0.<br>
><br>> This looks sort of like what you want:<br>><br>> > (random-natural/no-mean 0.001)<br>> - : Integer [more precisely: Nonnegative-Integer]<br>> 56136474695225172011728291802626216994256833545894766283873703181<br>
> 10364986394536406497817120521834403457182656624358136577815679690<br>> 73469994282060833573766848756431669747238563269112899118707963866<br>> 08154252648824183995287333693058951314331721341986222320438359883<br>
> 50861513517737507150144340359987088543453799423969409721165923104<br>> 82128386772489312894482659745630141444108439622157113717027784284<br>> 7612786588731040573293479397701924913229558559022675650838885440<br>
><br>> > (random-natural/no-mean 0.001)<br>> - : Integer [more precisely: Nonnegative-Integer]<br>> 57<br>><br>> If it returns small numbers too often, you can mitigate that by taking the max of a few of them.<br>
><br>> If you want a feel for the "average" output, you can put it in terms of average number of bits:<br>><br>> > (mean (build-list 1000 (λ _ (integer-length (random-natural/no-mean 0.01)))))<br>
> - : Real<br>> 99 407/1000<br>><br>> In fact, now that I think about it, this is probably nearly equivalent:<br>><br>> (: random-natural/no-mean (-> Real Natural))<br>> (define (random-natural/no-mean p)<br>
>   (random-bits (add1 (exact-floor (sample (geometric-dist p))))))<br>><br>> The average number of bits should be near (/ 1 p).<br>><br>> Neil ⊥<br>><br>> ____________________<br>>  Racket Users list:<br>
>  <a href="http://lists.racket-lang.org/users">http://lists.racket-lang.org/users</a></div></div>