■球殻と高次元立方体の体積(その9)

【2】境界付近への測度集中

  n次元単位超球の境界付近に幅δの球殻を設けて,ここに測度の80%が含まれるようなδを求めてみることにします.すなわち

  P{x<Vn:1−δ≦r≦δ}=0.8

 半径1と1−δの間の薄皮部分の体積は

  vn(1-(1-δ)^n)

ですから,δは

  vn(1-(1-δ)^n)=0.8vn

と解くと簡単に求めることができて

  δ=1-0.2^(1/n)

n      δ

2 .552786

3 .415196

4 .33126

5 .27522

6 .235275

7 .205403

8 .182235

9 .163749

10 .14866

20 .0773191

30 .0522342

40 .0394372

50 .0316762

60 .0264674

70 .0227296

80 .019917

90 .0177237

100 .0159655

 この計算が示していることは,(直観に反して)nが大きいとき超球の体積Vnの大部分はその境界付近に集中するというものです.いわゆる薄皮まんじゅう状態なのですが,n=2,3などの場合から類推すると非常に奇妙に感じられます.

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