概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)發(fā)展簡(jiǎn)史
(作者未知) 2009/9/9
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)發(fā)展簡(jiǎn)史
在這里,我們將簡(jiǎn)略地回顧一下概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的發(fā)展史,包括發(fā)展過(guò)程中所經(jīng)歷的一些大事,以及對(duì)這門學(xué)科的創(chuàng)立和發(fā)展有特別重大影響的那些學(xué)者的貢獻(xiàn).
17世紀(jì),正當(dāng)研究必然性事件的數(shù)理關(guān)系獲得較大發(fā)展的時(shí)候,一個(gè)研究偶然事件數(shù)量關(guān)系的數(shù)學(xué)分支開始出現(xiàn),這就是概率論.
早在16世紀(jì),賭博中的偶然現(xiàn)象就開始引起人們的注意.?dāng)?shù)學(xué)家卡丹諾(Cardano)首先覺(jué)察到,賭博輸贏雖然是偶然的,但較大的賭博次數(shù)會(huì)呈現(xiàn)一定的規(guī)律性, 卡丹諾為此還寫了一本《論賭博》的小冊(cè)子,書中計(jì)算了擲兩顆骰子或三顆骰子時(shí),在一切可能的方法中有多少方法得到某一點(diǎn)數(shù).據(jù)說(shuō),曾與卡丹諾在三次方程發(fā)明權(quán)上發(fā)生爭(zhēng)論的塔爾塔里亞,也曾做過(guò)類似的實(shí)驗(yàn).
促使概率論產(chǎn)生的強(qiáng)大動(dòng)力來(lái)自社會(huì)實(shí)踐.首先是保險(xiǎn)事業(yè).文藝復(fù)興后,隨著航海事業(yè)的發(fā)展,意大利開始出現(xiàn)海上保險(xiǎn)業(yè)務(wù).16世紀(jì)末,在歐洲不少國(guó)家已把保險(xiǎn)業(yè)務(wù)擴(kuò)大到其它工商業(yè)上,保險(xiǎn)的對(duì)象都是偶然性事件.為了保證保險(xiǎn)公司贏利,又使參加保險(xiǎn)的人愿意參加保險(xiǎn),就需要根據(jù)對(duì)大量偶然現(xiàn)象規(guī)律性的分析,去創(chuàng)立保險(xiǎn)的一般理論.于是,一種專門適用于分析偶然現(xiàn)象的數(shù)學(xué)工具也就成為十分必要了.
不過(guò),作為數(shù)學(xué)科學(xué)之一的概率論,其基礎(chǔ)并不是在上述實(shí)際問(wèn)題的材料上形成的.因?yàn)檫@些問(wèn)題的大量隨機(jī)現(xiàn)象,常被許多錯(cuò)綜復(fù)雜的因素所干擾,它使難以呈“自然的隨機(jī)狀態(tài)”.因此必須從簡(jiǎn)單的材料來(lái)研究隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律性,這種材料就是所謂的“隨機(jī)博弈”.在近代概率論創(chuàng)立之前,人們正是通過(guò)對(duì)這種隨機(jī)博弈現(xiàn)象的分析,注意到了它的一些特性, 比如“多次實(shí)驗(yàn)中的頻率穩(wěn)定性”等,然后經(jīng)加工提煉而形成了概率論.
荷蘭數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家惠更斯(Huygens)于1657年發(fā)表了關(guān)于概率論的早期著作《論賭博中的計(jì)算》.在此期間,法國(guó)的費(fèi)爾馬(Fermat)與帕斯卡(Pascal)也在相互通信中探討了隨機(jī)博弈現(xiàn)象中所出現(xiàn)的概率論的基本定理和法則.惠更斯等人的工作建立了概率和數(shù)學(xué)期望等主要概念,找出了它們的基本性質(zhì)和演算方法,從而塑造了概率論的雛形.
18世紀(jì)是概率論的正式形成和發(fā)展時(shí)期.1713年,貝努利(Bernoulli)的名著《推想的藝術(shù)》發(fā)表.在這部著作中,貝努利明確指出了概率論最重要的定律之一――“大數(shù)定律”,并且給出了證明,這使以往建立在經(jīng)驗(yàn)+++-之上的頻率穩(wěn)定性推測(cè)理論化了,從此概率論從對(duì)特殊問(wèn)題的求解,發(fā)展到了一般的理論概括.
繼貝努利之后,法國(guó)數(shù)學(xué)家棣謨佛(Abraham de Moiver)于1781年發(fā)表了《機(jī)遇原理》.書中提出了概率乘法法則,以及“正態(tài)分”和“正態(tài)分布律”的概念,為概率論的“中心極限定理”的建立奠定了基礎(chǔ).
1706年法國(guó)數(shù)學(xué)家蒲豐(Comte de Buffon)的《偶然性的算術(shù)試驗(yàn)》完成,他把概率和幾何結(jié)合起來(lái),開始了幾何概率的研究,他提出的“蒲豐問(wèn)題”就是采取概率的方法來(lái)求圓周率π的嘗試.
通過(guò)貝努利和棣謨佛的努力,使數(shù)學(xué)方法有效地應(yīng)用于概率研究之中,這就把概率論的特殊發(fā)展同數(shù)學(xué)的一般發(fā)展聯(lián)系起來(lái),使概率論一開始就成為數(shù)學(xué)的一個(gè)分支.
概率論問(wèn)世不久,就在應(yīng)用方面發(fā)揮了重要的作用.牛痘在歐洲大規(guī)模接種之后,曾因副作用引起爭(zhēng)議.這時(shí)貝努利的侄子丹尼爾•貝努利(Daniel Bernoulli)根據(jù)大量的統(tǒng)計(jì)資料,作出了種牛痘能延長(zhǎng)人類平均壽命三年的結(jié)論,消除了一些人的恐懼和懷疑;歐拉(Euler)將概率論應(yīng)用于人口統(tǒng)計(jì)和保險(xiǎn),寫出了《關(guān)于死亡率和人口增長(zhǎng)率問(wèn)題的研究》,《關(guān)于孤兒保險(xiǎn)》等文章;泊松(Poisson)又將概率應(yīng)用于射擊的各種問(wèn)題的研究,提出了《打靶概率研究報(bào)告》.總之,概率論在18世紀(jì)確立后,就充分地反映了其廣泛的實(shí)踐意義.
19世紀(jì)概率論朝著建立完整的理論體系和更廣泛的應(yīng)用方向發(fā)展.其中為之作出較大貢獻(xiàn)的有:法國(guó)數(shù)學(xué)家拉普拉斯(Laplace),德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯(Gauss),英國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家麥克斯韋(Maxwell),美國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家吉布斯(Gibbs)等.概率論的廣泛應(yīng)用,使它于18和19兩個(gè)世紀(jì)成為熱門學(xué)科,幾乎所有的科學(xué)領(lǐng)域,包括神學(xué)等社會(huì)科學(xué)都企圖借助于概率論去解決問(wèn)題,這在一定程度上造成了“濫用”的情況,因此到19世紀(jì)后半期時(shí),人們不得不重新對(duì)概率進(jìn)行檢查,為它奠定牢固的邏輯基礎(chǔ),使它成為一門強(qiáng)有力的學(xué)科.
1917年蘇聯(lián)科學(xué)家伯恩斯坦首先給出了概率論的公理體系.1933年柯爾莫哥洛夫又以更完整的形式提出了概率論的公理結(jié)構(gòu),從此,更現(xiàn)代意義上的完整的概率論臻于完成.
相對(duì)于其它許多數(shù)學(xué)分支而言,數(shù)理(未完,下一頁(yè))
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