费米问题

传闻Google面试题【芝加哥有多少调音师】,【帝国大厦有多重】…这种看起来无厘头却又真的可以被计算出来的题目叫费米问题。

在科学尤其是在物理和工程教育中,费米问题费米估算是一个涉及量纲分析估算和验证一个假设的估算问题。这类问题通常只给定有限的已知信息,要求作出合理的猜测。

这类题目考察逻辑思维能力以及是否储备广泛的知识。从网上搜集整理,发现有两种推荐方法,分别是Top-down, Bottom-up法则。

估算深圳市钢琴调音师数量(top-down法)

—— 深圳大约400万深户,1300万常住人口,2000万流动人口,每100人中有2架钢琴。按常住人口计算,则又1300万/100*2=26万架钢琴需要调音

—— 一架钢琴一年调一次音,调音一次2小时,路程占15%,则一年需要26万*2*1.15=59.8万小时来调音

—— 一年365天大约工作日250天,一天工作8小时,则一年一人工作250*8=2000h

—— 59.8万/2000≈300名钢琴师

估算深圳市丰田汽车的数量(top-down,bottom-up法)

先top-down分析:

—— 假设已知深圳市全市共有机动车300万辆

—— 在深圳市几个车流密集区域采样,记录每100辆车中丰田车的占比,取平均占比。假如为25%,则300万×25%=75万辆

再bottom-up分析:

—— 假设已知深圳全市有「特斯拉」8万辆 

—— 在某地多点采样得出,在每100辆汽车车中,「特斯拉」车的占比为2%,丰田车的占比为20%,则8万/2*20%=80万辆

最后误差分析:

1,在对丰田汽车采样的时候,若只取了口岸附近的车流密集区,则占比有可能偏高(香港牌的保姆车绝大多数是丰田埃尔法。

对,长这样

2,在对特斯拉进行采样时,若取样地点是「特斯拉充电桩」附近,同样也会造成数据偏高的情况。

此类问题重在方法,多种思路。

这里有一份来自马里兰州大学的费米问题库http://www.physics.umd.edu/perg/fermi/fermi.htm 内容涵盖了理工科多个领域。

文章整理参考了简书作者Earon 

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