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Der mathematische Wahnsinn hinter einer perfekten NCAA-Basketballhalterung

Die Wahrscheinlichkeit, eine perfekte NCAA March Madness-Klammer auszuwählen, ist astronomisch gering. Wenn College-Basketballspieler unsterbliche Wesen waren, die im Moment des Urknalls entstanden sind, und jedes Jahr an dem 64-köpfigen NCAA-Basketballturnier für die 13, 8-Milliarden-Jahr-Geschichte des Universums teilnahmen und jemand ein Turnier ausfüllte Jedes Jahr würden sie mit ziemlicher Sicherheit keine perfekte Klammer auswählen.

Das sind die Zahlen von March Madness, der jährlichen Tradition, das Ergebnis von 63 Basketballspielen in einem Einzelausscheidungsturnier zu erraten, eine unmögliche Aufgabe, die Präsident Barack Obama als "nationalen Zeitvertreib" bezeichnete. Die Wahrscheinlichkeit einer perfekten Klammer ist so gering, dass Warren Buffet bot jedem, der es 2014 schaffen konnte, eine Milliarde Dollar an (soweit wir wissen, hat das noch niemand getan oder getan). Trotzdem versuchen Statistiker und Informatiker jedes Jahr, unter Millionen von Spielern, die jedes Jahr ausgefüllt werden, die der Perfektion am nächsten kommende Klammer zu ermitteln, da sie wissen, dass es nicht möglich ist, jedes Spiel richtig auszuwählen.

"Ich glaube, es gibt nichts, das die Aufmerksamkeit des sozialen Bewusstseins [so sehr] erregt wie March Madness", sagt Tim Chartier, Professor für angewandte Mathematik und Informatik am Davidson College, der sich auf Sportanalytik spezialisiert hat. "Es ist etwas Verführerisches an der ganzen Sache, dass [die Klammer, unvermeidlich, ] gesprengt wird."

Wenn Sie nach dem Zufallsprinzip auswählen, beträgt die Wahrscheinlichkeit, eine perfekte March Madness-Klammer auszuwählen, 1 zu 2 63 oder etwa 1 zu 9, 2 Billionen. Sie haben eine bessere Chance, zweimal hintereinander Powerball zu gewinnen oder von einem Stück Weltraumschrott getroffen zu werden, der vom Himmel fällt.

Sie können Ihre Klammer mit Kenntnissen des Sports verbessern, aber inwieweit ist eine Frage der Debatte. Zum Beispiel halten es die meisten Spieler von March Madness für eine sichere Wette, alle Saatgut-Teams der Nr. 1 auszuwählen, um ihre Matchups der ersten Runde gegen die Saatgut-Teams der Nr. 16 zu gewinnen, wenn man bedenkt, dass ein Saatgut der Nr. 1 niemals gegen ein Saatgut der Nr. 16 verloren hat Bis die University of Maryland, Baltimore County, die University of Virginia im vergangenen Jahr verärgerte. (Top gesetzte Teams haben seit Beginn des modernen Turniers im Jahr 1985 135 von 136 Spielen gegen 16 gesetzte Teams gewonnen.)

"Das Einfachste ist, sich zu fragen, wie viele der 63 Spiele Sie bereit sind zu sagen:" Ich habe eine 100-prozentige Gewinnchance ", sagt Mark Ablowitz, Professor für angewandte Mathematik an der Universität von Colorado, Boulder.

Wenn garantiert wäre, dass alle Samen der Nr. 1 ihre Spiele der ersten Runde gewinnen, und jedes andere Spiel nach dem Zufallsprinzip ausgewählt würde, würde sich die Wahrscheinlichkeit einer perfekten Klammer auf 1 zu 2 59 oder auf etwa 1 zu 576 Billiarden im Vergleich zu 9, 2 Billiarden verbessern . Natürlich kann nicht garantiert werden, dass die Nr. 1-Samen in der ersten Runde gewinnen. Wir können also sagen, dass die Wahrscheinlichkeit - vorausgesetzt, Sie wählen alle Nr. 1-Samen in der ersten Runde - irgendwo zwischen 1 zu 576 Billionen und 1 zu 9, 2 liegt Trillion.

Wie weit können Sie mit dem Sport vertraut sein? Für jedes Spiel, das Sie zuverlässig richtig auswählen können, steigt die Wahrscheinlichkeit einer perfekten Klammer exponentiell an. Könnten Sie genügend Informationen in den Entscheidungsprozess einbeziehen, um eine perfekte Klammer in den Bereich der statistischen Möglichkeiten zu bringen?

Chartier leitet jedes Jahr eine Gruppe studentischer Forscher, die im März-Wahnsinn mathematische Methoden zur Auswahl von Teams testen. "Es bringt die Leute dazu, Mathe und Statistik zu denken, aber auch die Unsicherheit des Ganzen zu sehen", sagt er.

Seine Grundmethode ist einfach: Die Gewichtung der Teams basiert auf anderen Variablen als ihren regulären Saisonaufzeichnungen. "Eine der schlechtesten Klammern, die man machen kann, basiert nur auf dem Gewinnprozentsatz", sagt Chartier. Stattdessen könnte eine statistische Methode die Rangfolge der Teams basierend auf dem Zeitpunkt des Spiels, der Herausforderung der Gegner und der Anzahl der Punkte, mit denen jedes Spiel gewonnen oder verloren wurde, gewichten.

Zum Beispiel könnten Sie alle Spiele in der ersten Hälfte der regulären Saison nehmen und gewichten, sodass ein Gewinn nur einen halben Gewinn und eine Niederlage einen halben Verlust wert ist. "Auf diese Weise sage ich, dass die Spiele in der zweiten Hälfte [der Saison] eher darauf abzielen, im März Madness zu gewinnen."

Mit solchen Methoden erstellen Chartier und seine Schüler häufig Klammern innerhalb des 97. Perzentils der Millionen von Klammern, die jährlich bei der ESPN-Online-Turnierherausforderung eingereicht werden. Die Schüler werden aufgefordert, die Gewichtungsmethode zu optimieren oder zusätzliche Variablen in Betracht zu ziehen, wenn Spiele vorhergesagt werden Schließen Sie in der Baseline Analytics. Ein Jahr lang erzielte ein Student von Chartier innerhalb des 99, 9-prozentigen Bereichs der bei ESPN eingereichten Klammern Punkte. Als Chartier ihre Methode überprüfte, um herauszufinden, was sie getan hatte, stellte er fest, dass sie Heim- und Auswärtsspiele berücksichtigt und Auswärtssiege als besseren Indikator für den Gewinn von March Madness gewichtet hatte als Heimsiege. Chartier bezieht nun auch Heim- und Auswärtsdaten in seine Methode ein.

Es ist jedoch nicht immer klar, welche Variablen zu berücksichtigen sind. Weder eine Nr. 1-Saat noch eine Nr. 2-Saat schaffte es 2011 zum ersten Mal in der Turniergeschichte in die Final Four. Butler, der als Nummer 8 eingestuft wurde, erreichte das Finale, das nur wenige Sportfans oder Statistiker vorhergesagt hatten. Chartier hat Butlers Lauf nicht vorhergesagt, aber eine seiner Schülerinnen hat die Siegerstreifen der regulären Saison in ihr Gewichtungssystem aufgenommen.

Im Jahr 2008 lief Davidson als Nummer 10 mit dem zukünftigen NBA-Superstar Steph Curry unerwartet in die Elite Eight. Chartier unterrichtet bei Davidson, aber trotzdem „konnten wir keine Methoden entwickeln, die vorhersagen, dass sie so gut abschneiden“, sagt er.

Zukünftig hofft Chartier, die Erfahrung von Spielern und Trainern sowie die Auswirkung von Verletzungen auf die regulären Saisonsiege und -verluste in seine Methode einfließen zu lassen, aber er hat noch keinen guten statistischen Weg gefunden, dies zu tun. "Wenn wir es nicht für alle Teams tun können, dann tun wir es nicht", sagt er.

Aber es gibt einen großen Unterschied zwischen dem Auswählen von Spielen, die besser sind als die meisten Menschen, und dem Auswählen einer perfekten Klammer. Niemand weiß genau, wie wahrscheinlich es ist, eine perfekte Halterung auszuwählen. Laut Chartier haben Forscher mit statistischen Methoden in der Vergangenheit ungefähr 70 Prozent der Spiele zuverlässig richtig ausgewählt, was die Wahrscheinlichkeit einer perfekten Klammer erhöht (vorausgesetzt, Sie können 70 Prozent der Zeit richtig wählen). 1 in 1 / .70 63 oder ungefähr 1 in 5, 7 Milliarden. Wenn Sie Ihren Gewinnprozentsatz auf 71 Prozent steigern könnten, steigt die Wahrscheinlichkeit einer perfekten Klammer auf 1 zu 2, 3 ​​Milliarden, und wenn Sie in 75 Prozent der Fälle den Sieger eines jeden Spiels zuverlässig ermitteln könnten, springt die Wahrscheinlichkeit der Perfektion bis zum Ende 1 in 74 Millionen.

Leider könnte es nicht so einfach sein. Jede Methode, die Sie anwenden, kann die Anzahl der Spiele verbessern, die Sie insgesamt gewinnen, und es ist höchst unwahrscheinlich, dass Sie jedes einzelne Spiel richtig auswählen. Unabhängig davon, mit welchem ​​Wissen Sie sich für eine Klammer entscheiden, kann die Methode die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass Sie eines oder zwei der höchst unwahrscheinlichen Ergebnisse verpassen, die jedes Jahr auftreten.

Ablowitz vergleicht es mit der Börse. „Angenommen, Sie schauen sich einen Investmentfonds an, und sie haben diese Leute, die professionelle Stock Picker sind. Sie haben alle Daten zu diesen Unternehmen, genau wie jemand Daten zu Basketballteams haben könnte, aber die meisten Investmentfondsunternehmen, aktive Händler, schneiden nicht so gut ab wie die Durchschnittswerte des S & P 500.… Der Durchschnitt ist besser als die Aktie Pflücker. "

Du könntest es dem Glück überlassen, der unvermeidlichen Zufälligkeit des Universums bei der Bestimmung des Ergebnisses von March Madness. Aber auch wenn es wahrscheinlich ist, dass niemand eine perfekte Klammer auswählt, bevor die Sonne die Erde in etwa fünf Milliarden Jahren vergrößert und verschlingt, sollte das Sie nicht davon abhalten, diesen 1: 9, 2-Billionen-Schuss in Perfektion zu machen.

Der mathematische Wahnsinn hinter einer perfekten NCAA-Basketballhalterung