概率论的发展史

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概率论发展史

概率论发展史

概率论发展史1 背景17、18世纪,数学获得了巨大的进步。

数学家们冲破了古希腊的演绎框架,向自然界和社会生活的多方面汲取灵感,数学领域出现了众多崭新的生长点,而后都发展成完整的数学分支。

概率论就是这一时期"使欧几里得几何相形见绌"的若干重大成就之一。

2 概率论的起源概率论是一门研究随机现象的数量规律学科。

它起源于对赌博问题的研究。

早在16世纪,意大利学者卡丹与塔塔里亚等人就已从数学角度研究过赌博问题。

他们的研究除了赌博外还与当时的人口、保险业等有关,但由于卡丹等人的思想未引起重视,概率概念的要旨也不明确,于是很快被人淡忘了。

概率概念的要旨只是在17世纪中叶法国数学家帕斯卡(Blaise Pascal,1623-1662)与费马(Pierre de Fermat,1601-1665)的讨论中才比较明确。

他们在往来的信函中讨论"合理分配赌注问题"。

该问题可以简化为:甲、乙两人同掷一枚硬币,规定:正面朝上,甲得一点;若反面朝上,乙得一点,先积满3点者赢取全部赌注。

假定在甲得2点、乙得1点时,赌局由于某种原因中止了,问应该怎样分配赌注才算公平合理。

帕斯卡:若再掷一次,甲胜,甲获全部赌注,两种情况可能性相同,所以这两种情况平均一下,乙胜,甲、乙平分赌注。

甲应得赌金的3/4,乙得赌金的1/4。

费马:结束赌局至多还要2局,结果为四种等可能情况:情况1234胜者甲甲甲乙乙甲乙乙前3种情况,甲获全部赌金,仅第四种情况,乙获全部赌注。

所以甲分得赌金的3/4,乙得赌金的1/4。

帕斯卡与费马用组合方法给出了正确解答。

虽然他们在解答中没有明确定义概念,但是,他们定义了使某赌徒取胜的机遇,也就是赢得情况数与所有可能情况数的比,这实际上就是概率,所以概率的发展被认为是从帕斯卡与费马开始的。

后来他们还研究了更复杂的在多个赌徒间分赌注的问题。

1655年,荷兰数学家惠更斯(Christiaan Huygens,1629-1695)恰好也在巴黎,他了解到了帕斯卡与费马的工作详情之后,也饶有兴趣地参加了他们的讨论,讨论的情况与结果被惠更斯总结成《关于赌博中的推断》(1657年)一书,这是公认的有关或然数学的奠基之作。

概率论的起源发展和应用

概率论的起源发展和应用

概率论的起源发展和应用概率论是数学中的一个分支,研究各种随机现象的规律和性质。

它的起源可以追溯到古代。

在古代,人们对未知的事物和事件总是充满了好奇和探索的欲望。

早在公元前3世纪,古希腊的亚里士多德就开始研究事物发展的规律。

他提出了“几何平均”的概念,用来描述一组数字的趋势和规律。

此外,亚历山大的特洛伊也是古代概率论的先驱。

他提出了一些数学方法来解决赌博的问题,包括掷骰子的随机性和不可能事件的可能性。

到了17世纪和18世纪,概率论得到了更为系统和深入的研究。

法国数学家帕斯卡尔和费马是概率论的重要奠基人。

帕斯卡尔研究了“幸运问题”,通过概率论的方法解决了赌博中的一些难题。

他发现了一种称为“概率树”的图形,用来计算复杂事件的概率。

费马则提出了一种著名的“费马原理”,用来解决一些困扰概率学家的问题。

在19世纪,概率论得到了进一步的发展和丰富。

拉普拉斯和高斯是这一时期的重要贡献者。

拉普拉斯提出了一种“主观概率”的概念,即概率是一种在心理上的相信和估计。

他还发展了数理统计学中的一些基本概念和方法,包括最大似然估计和贝叶斯定理。

高斯则对正态分布进行了研究,并提出了一种著名的概率分布函数。

概率论在20世纪得到了广泛的应用和发展。

它成为了众多科学领域和应用领域的基础。

在物理学中,概率论被用来描述微观粒子的运动和行为。

在生物学中,概率论被用来研究遗传变异和进化过程。

在金融学和保险学中,概率论被用来计算和评估风险和回报。

在工程学中,概率论被用来分析和优化系统的性能和可靠性。

在计算机科学中,概率论被用来研究算法的复杂性和随机性。

总之,概率论的起源可以追溯到古代,经过数学家们的不懈努力和研究,它得到了系统和深入的发展。

概率论的应用也日益广泛,渗透到了各个科学和应用领域。

它不仅帮助人们理解和预测随机现象的规律和性质,还为人们提供了解决复杂问题和优化系统的有效工具和方法。

概率论的起源与发展

概率论的起源与发展

概率论的起源与发展
1概率论起源
概率论是一门研究不确定性理论的学科,旨在提供聪明的方法来分析不确定性。

概率论起源于17世纪,当时很多知识都是以威尔士随机数字模型的形式表达出来的,但概率论的发展是一个漫长的过程。

2主要发展史
(1)早期的概率论是由法国科学家斯特劳斯·马夫斯·贝尔(Stroëlle de Maupertuis)首先提出的。

他的著作《大自然的规律》中提出了概率理论的概念,用以解释大自然中存在的相互作用。

(2)1730年,拉斐尔·康登·富勒(Laplace)提出量化概率模型,概率论向形式化方向发展。

(3)18纪和19纪,科学家和数学家为概率论提供了更全面的理论基础,为概率论做出了贡献。

他们帮助概率论形成了一种独立学科。

(4)20世纪初,数学家保罗·莫菲斯和卡尔·柯本基克加深了概率的理论,并将它们应用到了实际问题。

1930年,普拉特·穆勒引入了统计方法,在大数定律中提出了可积性现象论证。

3现状
现在,概率论能够用于构建模型,分析复杂的系统及其运行情况,以及协助决策。

它在诸多领域都有广泛的应用,其中包括商业、
经济学、金融、社会科学等。

概率论也可以用于18大赌博游戏,例如赌徒的概率计算、黑板博弈以及弱势认知博弈。

概率的发展历程

概率的发展历程

概率的发展历程一、引言概率是研究随机事件发生的可能性的数学分支。

它在现代科学和工程技术中有着广泛的应用,如金融、统计学、物理学、计算机科学等领域。

本文将从历史角度出发,介绍概率的发展历程。

二、古代1. 古希腊时期公元前5世纪,古希腊哲学家毕达哥拉斯提出了“万物皆数”的思想。

他认为自然界中所有事物都可以用数字来表示和描述。

这种思想为后来的概率理论奠定了基础。

2. 中国古代中国古代也有对概率的探讨。

《周髀算经》中就提到了“缺一色”的问题,是对概率分布的一种探讨。

三、中世纪1. 波利亚意大利数学家波利亚在13世纪时写下了一篇名为《Liber de Ludo Aleae》(博弈论)的著作,其中提到了赌博游戏中的概率问题。

2. 卡迪诺意大利数学家卡迪诺在14世纪时写下了一本名为《Practica Geometriae》的著作,其中涉及了骰子的概率问题。

四、近代1. 帕斯卡17世纪时,法国数学家帕斯卡研究了赌博游戏中的概率问题,并提出了著名的“帕斯卡三角形”。

2. 费马17世纪时,法国数学家费马提出了“费马问题”,即在一个正方形中随机放置一个点,求这个点在正方形内部的概率。

这个问题成为了后来概率论研究的重要起点。

3. 伯努利18世纪时,瑞士数学家伯努利发表了名为《Ars Conjectandi》的著作,其中包含了一些概率分布和期望值等基本概念。

4. 拉普拉斯18世纪后期,法国数学家拉普拉斯提出了“极限定理”,即当样本数量足够大时,样本均值会趋向于总体均值。

这个定理成为后来统计学和数据分析领域的基础。

五、现代1. 统计学20世纪初,英国统计学家皮尔逊和威尔逊等人建立了现代统计学的基础。

他们提出了假设检验、方差分析、回归分析等重要概念。

2. 蒙特卡罗方法20世纪中期,蒙特卡罗方法被提出。

这种方法可以通过随机模拟来解决复杂的数学问题,如求解多元积分、优化问题等。

3. 贝叶斯统计学20世纪后期,贝叶斯统计学逐渐兴起。

概率论发展史

概率论发展史

17世纪,正当研究必然性事件的数理关系获得较大发展的时候,一个研究偶然事件数量关系的数学分支开始出现,这就是概率论.早在16世纪,赌博中的偶然现象就开始引起人们的注意.数学家卡丹诺(Cardano)首先觉察到,赌博输赢虽然是偶然的,但较大的赌博次数会呈现一定的规律性, 卡丹诺为此还写了一本《论赌博》的小册子,书中计算了掷两颗骰子或三颗骰子时,在一切可能的方法中有多少方法得到某一点数.据说,曾与卡丹诺在三次方程发明权上发生争论的塔尔塔里亚,也曾做过类似的实验.促使概率论产生的强大动力来自社会实践.首先是保险事业.文艺复兴后,随着航海事业的发展,意大利开始出现海上保险业务.16世纪末,在欧洲不少国家已把保险业务扩大到其它工商业上,保险的对象都是偶然性事件.为了保证保险公司赢利,又使参加保险的人愿意参加保险,就需要根据对大量偶然现象规律性的分析,去创立保险的一般理论.于是,一种专门适用于分析偶然现象的数学工具也就成为十分必要了.不过,作为数学科学之一的概率论,其基础并不是在上述实际问题的材料上形成的.因为这些问题的大量随机现象,常被许多错综复杂的因素所干扰,它使难以呈“自然的随机状态”.因此必须从简单的材料来研究随机现象的规律性,这种材料就是所谓的“随机博弈”.在近代概率论创立之前,人们正是通过对这种随机博弈现象的分析,注意到了它的一些特性, 比如“多次实验中的频率稳定性”等,然后经加工提炼而形成了概率论.荷兰数学家、物理学家惠更斯(Huygens)于1657年发表了关于概率论的早期著作《论赌博中的计算》.在此期间,法国的费尔马(Fermat)与帕斯卡(Pascal)也在相互通信中探讨了随机博弈现象中所出现的概率论的基本定理和法则.惠更斯等人的工作建立了概率和数学期望等主要概念,找出了它们的基本性质和演算方法,从而塑造了概率论的雏形.18世纪是概率论的正式形成和发展时期.1713年,贝努利(Bernoulli)的名著《推想的艺术》发表.在这部著作中,贝努利明确指出了概率论最重要的定律之一――“大数定律”,并且给出了证明,这使以往建立在经验之上的频率稳定性推测理论化了,从此概率论从对特殊问题的求解,发展到了一般的理论概括.继贝努利之后,法国数学家棣谟佛(Abraham de Moiver)于1781年发表了《机遇原理》.书中提出了概率乘法法则,以及“正态分”和“正态分布律”的概念,为概率论的“中心极限定理”的建立奠定了基础.1706年法国数学家蒲丰(Comte de Buffon)的《偶然性的算术试验》完成,他把概率和几何结合起来,开始了几何概率的研究,他提出的“蒲丰问题”就是采取概率的方法来求圆周率π的尝试.通过贝努利和棣谟佛的努力,使数学方法有效地应用于概率研究之中,这就把概率论的特殊发展同数学的一般发展联系起来,使概率论一开始就成为数学的一个分支.概率论问世不久,就在应用方面发挥了重要的作用.牛痘在欧洲大规模接种之后,曾因副作用引起争议.这时贝努利的侄子丹尼尔·贝努利(Daniel Bernoulli)根据大量的统计资料,作出了种牛痘能延长人类平均寿命三年的结论,消除了一些人的恐惧和怀疑;欧拉(Euler)将概率论应用于人口统计和保险,写出了《关于死亡率和人口增长率问题的研究》,《关于孤儿保险》等文章;泊松(Poisson)又将概率应用于射击的各种问题的研究,提出了《打靶概率研究报告》.总之,概率论在18世纪确立后,就充分地反映了其广泛的实践意义.19世纪概率论朝着建立完整的理论体系和更广泛的应用方向发展.其中为之作出较大贡献的有:法国数学家拉普拉斯(Laplace),德国数学家高斯(Gauss),英国物理学家、数学家麦克斯韦(Maxwell),美国数学家、物理学家吉布斯(Gibbs)等.概率论的广泛应用,使它于18和19两个世纪成为热门学科,几乎所有的科学领域,包括神学等社会科学都企图借助于概率论去解决问题,这在一定程度上造成了“滥用”的情况,因此到19世纪后半期时,人们不得不重新对概率进行检查,为它奠定牢固的逻辑基础,使它成为一门强有力的学科.1917年苏联科学家伯恩斯坦首先给出了概率论的公理体系.1933年柯尔莫哥洛夫又以更完整的形式提出了概率论的公理结构,从此,更现代意义上的完整的概率论臻于完成.相对于其它许多数学分支而言,数理统计是一个比较年轻的数学分支.多数人认为它的形成是在20世纪40年代克拉美(H.Carmer)的著作《统计学的数学方法》问世之时,它使得1945年以前的25年间英、美统计学家在统计学方面的工作与法、俄数学家在概率论方面的工作结合起来,从而形成数理统计这门学科.它是以对随机现象观测所取得的资料为出发点,以概率论为基础来研究随机现象的一门学科,它有很多分支,但其基本内容为采集样本和统计推断两大部分.发展到今天的现代数理统计学,又经历了各种历史变迁.统计的早期开端大约是在公元前1世纪初的人口普查计算中,这是统计性质的工作,但还不能算作是现代意义下的统计学.到了18世纪,统计才开始向一门独立的学科发展,用于描述表征一个状态的条件的一些特征,这是由于受到概率论的影响.高斯从描述天文观测的误差而引进正态分布,并使用最小二乘法作为估计方法,是近代数理统计学发展初期的重大事件,18世纪到19世纪初期的这些贡献,对社会发展有很大的影响.例如,用正态分布描述观测数据后来被广泛地用到生物学中,其应用是如此普遍,以至在19世纪相当长的时期内,包括高尔顿(Galton)在内的一些学者,认为这个分布可用于描述几乎是一切常见的数据.直到现在,有关正态分布的统计方法,仍占据着常用统计方法中很重要的一部分.最小二乘法方面的工作,在20世纪初以来,又经过了一些学者的发展,如今成了数理统计学中的主要方法.从高斯到20世纪初这一段时间,统计学理论发展不快,但仍有若干工作对后世产生了很大的影响.其中,如贝叶斯(Bayes)在1763年发表的《论有关机遇问题的求解》,提出了进行统计推断的方XX方面的一种见解,在这个时期中逐步发展成统计学中的贝叶斯学派(如今,这个学派的影响愈来愈大).现在我们所理解的统计推断程序,最早的是贝叶斯方法,高斯和拉普拉斯应用贝叶斯定理讨论了参数的估计法,那时使用的符号和术语,至今仍然沿用.再如前面提到的高尔顿在回归方面的先驱性工作,也是这个时期中的主要发展,他在遗传研究中为了弄清父子两辈特征的相关关系,揭示了统计方法在生物学研究中的应用,他引进回归直线、相关系数的概念,创始了回归分析.数理统计学发展史上极重要的一个时期是从19世纪到二次大战结束.现在,多数人倾向于把现代数理统计学的起点和达到成熟定为这个时期的始末.这确是数理统计学蓬勃发展的一个时期,许多重要的基本观点、方法,统计学中主要的分支学科,都是在这个时期建立和发展起来的.以费歇尔(R.A.Fisher)和皮尔逊(K.Pearson)为首的英国统计学派,在这个时期起了主导作用,特别是费歇尔.继高尔顿之后,皮尔逊进一步发展了回归与相关的理论,成功地创建了生物统计学,并得到了“总体”的概念,1891年之后,皮尔逊潜心研究区分物种时用的数据的分布理论,提出了“概率”和“相关”的概念.接着,又提出标准差、正态曲线、平均变差、均方根误差等一系列数理统计基本术语.皮尔逊致力于大样本理论的研究,他发现不少生物方面的数据有显著的偏态,不适合用正态分布去刻画,为此他提出了后来以他的名字命名的分布族,为估计这个分布族中的参数,他提出了“矩法”.为考察实际数据与这族分布的拟合分布优劣问题,他引进了著名“χ2检验法”,并在理论上研究了其性质.这个检验法是假设检验最早、最典型的方法,他在理论分布完全给定的情况下求出了检验统计量的极限分布.1901年,他创办了《生物统计学》,使数理统计有了自己的阵地,这是20世纪初叶数学的重大收获之一.1908年皮尔逊的学生戈赛特(Gosset)发现了Z的精确分布,创始了“精确样本理论”.他署名“Student”在《生物统计学》上发表文章,改进了皮尔逊的方法.他的发现不仅不再依靠近似计算,而且能用所谓小样本进行统计推断,并使统计学的对象由集团现象转变为随机现象.现“Student分布”已成为数理统计学中的常用工具,“Student氏”也是一个常见的术语.英国实验遗传学家兼统计学家费歇尔,是将数理统计作为一门数学学科的奠基者,他开创的试验设计法,凭借随机化的手段成功地把概率模型带进了实验领域,并建立了方差分析法来分析这种模型.费歇尔的试验设计,既把实践带入理论的视野内,又促进了实践的进展,从而大量地节省了人力、物力,试验设计这个主题,后来为众多数学家所发展.费歇尔还引进了显著性检验的概念,成为假设检验理论的先驱.他考察了估计的精度与样本所具有的信息之间的关系而得到信息量概念,他对测量数据中的信息,压缩数据而不损失信息,以及对一个模型的参数估计等贡献了完善的理论概念,他把一致性、有效性和充分性作为参数估计量应具备的基本性质.同时还在1912年提出了极大似然法,这是应用上最广的一种估计法.他在20年代的工作,奠定了参数估计的理论基础.关于χ2检验,费歇尔1924 年解决了理论分布包含有限个参数情况,基于此方法的列表检验,在应用上有重要意义.费歇尔在一般的统计思想方面也作出过重要的贡献,他提出的“信任推断法”,在统计学界引起了相当大的兴趣和争论,费歇尔给出了许多现代统计学的基础概念,思考方法十分直观,他造就了一个学派,在纯粹数学和应用数学方面都建树卓越.这个时期作出重要贡献的统计学家中,还应提到奈曼(J.Neyman)和皮尔逊(E.Pearson).他们在从1928年开始的一系列重要工作中,发展了假设检验的系列理论.奈曼-皮尔逊假设检验理论提出和精确化了一些重要概念.该理论对后世也产生了巨大影响,它是现今统计教科书中不可缺少的一个组成部分,奈曼还创立了系统的置信区间估计理论,早在奈曼工作之前,区间估计就已是一种常用形式,奈曼从1934年开始的一系列工作,把区间估计理论置于柯尔莫哥洛夫概率论公理体系的基础之上,因而奠定了严格的理论基础,而且他还把求区间估计的问题表达为一种数学上的最优解问题,这个理论与奈曼-皮尔逊假设检验理论,对于数理统计形成为一门严格的数学分支起了重大作用.以费歇尔为代表人物的英国成为数理统计研究的中心时,美国在二战中发展亦快,有三个统计研究组在投弹问题上进行了9项研究,其中最有成效的哥伦比亚大学研究小组在理论和实践上都有重大建树,而最为著名的是首先系统地研究了“序贯分析”,它被称为“30年代最有威力”的统计思想.“序贯分析”系统理论的创始人是著名统计学家沃德(Wald).他是原籍罗马尼亚的英国统计学家,他于1934年系统发展了早在20年代就受到注意的序贯分析法.沃德在统计方法中引进的“停止规则”的数学描述,是序贯分析的概念基础,并已证明是现代概率论与数理统计学中最富于成果的概念之一.从二战后到现在,是统计学发展的第三个时期,这是一个在前一段发展的基础上,随着生产和科技的普遍进步,而使这个学科得到飞速发展的一个时期,同时,也出现了不少有待解决的大问题.这一时期的发展可总结如下:一是在应用上愈来愈广泛,统计学的发展一开始就是应实际的要求,并与实际密切结合的.在二战前,已在生物、农业、医学、社会、经济等方面有不少应用,在工业和科技方面也有一些应用,而后一方面在战后得到了特别引人注目的进展.例如,归纳“统计质量管理”名目下的众多的统计方法,在大规模工业生产中的应用得到了很大的成功,目前已被认为是不可缺少的.统计学应用的广泛性,也可以从下述情况得到印证:统计学已成为高等学校中许多专业必修的内容;统计学专业的毕业生的人数,以及从事统计学的应用、教学和研究工作的人数的大幅度的增长;有关统计学的著作和期刊杂志的数量的显著增长.二是统计学理论也取得重大进展.理论上的成就,综合起来大致有两个主要方面:一个方面与沃德提出的“统计决策理论”,另一方面就是大样本理论.沃德是20世纪对统计学面貌的改观有重大影响的少数几个统计学家之一.1950年,他发表了题为《统计决策函数》的著作,正式提出了“统计决策理论”.沃德本来的想法,是要把统计学的各分支都统一在“人与大自然的博奕”这个模式下,以便作出统一处理.不过,往后的发展表明,他最初的设想并未取得很大的成功,但却有着两方面的重要影响:一是沃德把统计推断的后果与经济上的得失联系起来,这使统计方法更直接用到经济性决策的领域;二是沃德理论中所引进的许多概念和问题的新提法,丰富了以往的统计理论.贝叶斯统计学派的基本思想,源出于英国学者贝叶斯的一项工作,发表于他去世后的1763年后世的学者把它发展为一整套关于统计推断的系统理论.信奉这种理论的统计学者,就组成了贝叶斯学派.这个理论在两个方面与传统理论(即基于概率的频率解释的那个理论)有根本的区别:一是否定概率的频率的解释,这涉及到与此有关的大量统计概念,而提倡给概率以“主观上的相信程度”这样的解释;二是“先验分布”的使用,先验分布被理解为在抽样前对推断对象的知识的概括.按照贝叶斯学派的观点,样本的作用在于且仅在于对先验分布作修改,而过渡到“后验分布”――其中综合了先验分布中的信息与样本中包含的信息.近几十年来其信奉者愈来愈多,二者之间的争论,是战后时期统计学的一个重要特点.在这种争论中,提出了不少问题促使人们进行研究,其中有的是很根本性的.贝叶斯学派与沃德统计决策理论的联系在于:这二者的结合,产生“贝叶斯决策理论”,它构成了统计决策理论在实际应用上的主要内容.三是电子计算机的应用对统计学的影响.这主要在以下几个方面.首先,一些需要大量计算的统计方法,过去因计算工具不行而无法使用,有了计算机,这一切都不成问题.在战后,统计学应用愈来愈广泛,这在相当程度上要归公功于计算机,特别是对高维数据的情况.计算机的使用对统计学另一方面的影响是:按传统数理统计学理论,一个统计方法效果如何,甚至一个统计方法如何付诸实施,都有赖于决定某些统计量的分布,而这常常是极困难的.有了计算机,就提供了一个新的途径:模拟.为了把一个统计方法与其它方法比较,可以选择若干组在应用上有代表性的条件,在这些条件下,通过模拟去比较两个方法的性能如何,然后作出综合分析,这避开了理论上难以解决的难题,有极大的实用意义.。

概率论发展历史的探讨

概率论发展历史的探讨

概率论发展历史的探讨概率论是研究随机事件发生的可能性和规律的学科。

它在数学、物理、统计学、计算机科学、工程学等领域中应用广泛。

概率论的发展历史可以追溯到古代希腊和中国古代,但是它成为一门科学学科的历程是相对较晚的。

古希腊的概率论公元前4世纪古希腊哲学家亚里士多德最早提出了概率论的思想,并将其应用于骰子游戏中。

他认为,骰子的投掷结果取决于诸多因素,如骰子的形状、大小、质地、重心等。

这些因素的组合是随机的,因此无法通过精确的计算来确定每个点数的概率。

他还提出了“万物皆有原因”的观点,意味着必然性和概率性两者可以并存,而不是二选一的关系。

中国古代也有类似概率论的思想。

最早的概率论著作可以追溯到公元4世纪南北朝时期的《皇龙经》。

该书中提到了关于骰子、牌、赛马等赌博活动的概率论问题,对各种结果的出现概率进行了计算。

其中还有“三红、四白、五香”的故事,即抛掷六个骰子,看其中三个是红色、四个是白色、五个是香色的概率是多少。

这被认为是世界上最早的概率问题之一。

数学分析的出现数学分析的出现成为概率论得以发展的基础。

17世纪初,意大利数学家帕西维尔·费马提出了“几何概率”的概念,即通过几何方法来解决投针实验的问题。

当时的欧洲物理学家们通过投掷长针,在平面上绘制出许多不同的图形,然后计算每个图形的面积,据此来估算π的值。

这被认为是概率论首次应用于实际问题的例子。

1662年,法国数学家布莱兹·帕斯卡发表了《有关投掷骰子的讨论》,解决了弃赌问题,即两个赌徒不同意比赛的结果,怎样平分现有的资金。

他还发明了概率树的绘制方法,来解决多步决策的问题。

18世纪,瑞士数学家伯努利家族更为系统地研究了概率论,他们对众多的游戏和抛硬币的问题进行了深入的研究和探讨;英国统计学家贝叶斯提出了贝叶斯定理,可用于常见的统计分析问题。

而后,随着泊松定理、中心极限定理、大数定理、黎曼-斯蒂尔杰斯积分等理论的形成,概率论的研究范围和深度不断扩大。

概率论发展史

概率论发展史

概率论发展史1. 引言概率论是数学中的一个重要分支,研究随机现象的规律和性质。

它在科学、工程、金融等领域都有广泛应用。

本文将从概率论的起源开始,介绍概率论的发展历程,包括重要的里程碑事件和贡献者。

2. 古代概念在古代,人们对于随机现象已经有了一些基本的认识。

例如,中国古代农民通过观察天气、星象等来预测农作物的收成;希腊古代哲学家亚里士多德提出了“偶然”这个概念,认为某些事件是由于偶然而不可预测的。

3. 概率论的起源概率论的起源可以追溯到17世纪。

1654年,法国数学家帕斯卡尔和费马在一封信中讨论赌博问题时引入了概率的概念。

他们研究了掷骰子游戏中两个人分别获胜的可能性,并发现了一种计算概率的方法。

4. 初步建立在17世纪晚期和18世纪初期,概率论得到了进一步的发展。

1657年,帕斯卡尔出版了《赌徒论》,其中介绍了他的概率计算方法。

1713年,瑞士数学家伯努利发表了《大数定律》,提出了概率的频率解释。

5. 概率公理化19世纪末到20世纪初,概率论经历了一次重要的革命,即概率公理化。

1900年,法国数学家布尔巴基成立了巴黎数学学派,并推动了概率论的公理化建设。

他们将概率定义为事件发生的可能性,并引入了三个公理来描述概率的性质。

6. 随机变量与分布函数20世纪初,俄国数学家柯尔莫哥洛夫在研究随机现象时引入了随机变量的概念。

随机变量是一个函数,将样本空间中的每个样本映射到一个实数。

此后,柯尔莫哥洛夫和其他数学家进一步研究了随机变量的性质和分布函数。

7. 概率论的应用随着概率论的发展,它在各个领域的应用也越来越广泛。

在统计学中,概率论是基础;在工程领域,概率论用于可靠性分析和风险评估;在金融领域,概率论被用于衡量风险和制定投资策略。

8. 现代概率论20世纪中期以后,概率论得到了进一步的发展和完善。

1950年代,美国数学家卡尔曼提出了卡尔曼滤波器,将概率论应用于控制系统中。

此后,随机过程、马尔可夫链等新的概念和方法相继出现。

概率论发展简史及应用

概率论发展简史及应用

概率论发展简史及应用概率论是一门研究随机事件的数学学科,它的发展历史可以追溯到17世纪。

以下是概率论发展简史及应用的章节划分:一、概率论的起源概率论的起源可以追溯到17世纪,当时一些数学家开始研究赌博中的概率问题。

1654年,法国数学家帕斯卡写了一封信给他的朋友费马,讨论了一些赌博中的概率问题,这封信被认为是概率论的起源。

二、概率论的发展概率论的发展经历了几个重要的阶段。

在18世纪,瑞士数学家伯努利提出了大数定律,这是概率论的一个重要成果。

19世纪初,法国数学家拉普拉斯提出了概率论的公理化体系,奠定了概率论的基础。

20世纪初,俄国数学家科尔莫戈洛夫提出了概率论的测度论方法,这是概率论的又一个重要发展。

三、概率论的应用概率论在现代科学中有着广泛的应用。

在自然科学中,概率论被应用于物理学、化学、生物学等领域。

在社会科学中,概率论被应用于经济学、政治学、心理学等领域。

在工程技术中,概率论被应用于通信、控制、计算机等领域。

四、概率论的应用举例1. 风险分析概率论被广泛应用于风险分析中。

例如,保险公司使用概率论来计算保险费率,银行使用概率论来评估贷款风险,企业使用概率论来评估投资风险等。

2. 统计学概率论是统计学的基础,统计学是应用概率论进行数据分析和推断的学科。

例如,医学研究中使用概率论来评估药物疗效,社会科学研究中使用概率论来分析调查数据等。

3. 人工智能概率论在人工智能领域中有着广泛的应用。

例如,机器学习中的贝叶斯网络就是基于概率论的模型,用于处理不确定性问题。

总结:概率论是一门研究随机事件的数学学科,它的发展历史可以追溯到17世纪。

概率论在现代科学中有着广泛的应用,包括风险分析、统计学、人工智能等领域。

概率论发展简史

概率论发展简史

概率论发展简史
五、概率论的应用: 例如: 3.按掷硬币的方式回答a或b填是或否 ( ) a: “完成学业后,你是否会回国” b:“你的年龄是奇数”。
概率论发展简史
五、概率论的应用: 然后运用概率论方法,我们就可以从调查结 果中得到我们想知道的回国者比例。假定有300 人接受调查,结果有130个"是"。因为被调查者 回答问题a、b的概率各是50%,所以将各有约 150人回答a或b问题。又被调查者年龄是奇数的 概率各是50%,所以150个回答b问题的人中, 约有75个"是"。那么130个"是"的答案中,约有 55个"是"是问题a的答案,于是我们就可以得到 完成学业后愿意回国者的比例约55/150即11/30。
概率论和数理统计是一门随机数学的 两个分支,它们是密切联系的同类学科。 但是应该指出,概率论、数理统计、统计 方法又都各有它们自己所包含的不同内容。 概率论--是根据大量同类随机现象的统 计规律,对随机现象出现某一结果的可能 性作出一种客观的科学判断,对这种出现 的可能性大小做出数量上的描述;比较这 些可能性的大小、研究它们之间的联系, 从而形成一整套数学理论和方法。
数理统计--是应用概率的理论来研究大 量随机现象的规律性;对通过科学安排的 一定数量的实验所得到的统计方法给出严 格的理论证明;并判定各种方法应用的条 件以及方法、公式、结论的可靠程度和局 限性。使我们能从一组样本来判定是否能 以相当大的概率来保证某一判断是正确的, 并可以控制发生错误的概率。 统计方法--是一上提供的方法在各种具 体问题中的应用,它不去注意这些方法的 理论根据、数学论证。
概率论发展简史
四、概率论理论基础的建立: 概率论的第一本专著是1713年问世的雅 各· 伯努利的《推测术》。经过二十多年的艰 难研究,伯努利在该书中,表述并证明了著 名的“大数定律”。所谓“大数定律”,简单地 说就是,当实验次数很大时,事件出现的频 率与概率有较大偏差的可能性很小。这一定 理第一次在单一的概率值与众多现象的统计 度量之间建立了演绎关系,构成了从概率论 通向更广泛应用领域的桥梁。因此,伯努利 被称为概率论的奠基人。

演变过程从概率论到数理统计的发展

演变过程从概率论到数理统计的发展

演变过程从概率论到数理统计的发展概率论和数理统计是数学中两个重要的分支,它们在现代科学和实践中起着至关重要的作用。

从概率论到数理统计的发展经历了漫长的历史过程,本文将追溯这一演变的发展过程。

一、概率论的起源概率论的概念最早可追溯到古希腊时期的赌博问题,人们开始思考赌博事件发生的可能性。

然而,概率论的正式建立始于17世纪,由法国数学家布莱兹·帕斯卡尔和皮埃尔·德费尔马特推动。

帕斯卡尔对赌博问题的研究促使他提出了概率的概念,并建立了概率的数学理论。

德费尔马特进一步完善了概率的数学模型,提出了概率论的公理系统,奠定了概率论的基础。

二、概率论的发展18世纪,瑞士数学家洛朗斯·伯努利在概率论领域做出了重要贡献。

他研究了伯努利实验,并提出了大数定律,说明概率在重复试验中的稳定性。

这为概率论的应用奠定了基础,促使人们开始将概率应用于风险管理、保险等领域。

19世纪末期,概率论得到了进一步的发展。

俄国数学家安德烈·马尔可夫提出了马尔可夫链的概念,为随机过程的研究奠定了基础。

法国数学家勒贝格则提出了测度论的理论框架,为概率论的严格化提供了数学基础。

三、数理统计的兴起概率论的建立为数理统计的发展提供了基础。

数理统计是通过收集和分析数据来推断总体特征和进行决策的一门学科。

它开始于19世纪末20世纪初的统计学家们对数据的研究。

最著名的统计学家之一是英国统计学家卡尔·皮尔逊。

他提出了相关系数和卡方检验等统计方法,为数理统计的理论与方法的发展做出了贡献。

同时,他也是现代数理统计学派中“贝叶斯学派”的代表人物之一。

20世纪初,数理统计学得到了广泛的应用。

在工业、医学、生物学等领域,统计学的方法被用于数据分析和决策。

此外,两次世界大战期间,统计学的应用也在军事领域发挥了重要作用,例如用于战略决策和情报分析。

四、概率论与数理统计的融合概率论和数理统计逐渐融合成为现代统计学的核心内容。

概率的起源和发展

概率的起源和发展

概率的起源和发展概率是一门研究随机事件发生规律的数学分支,它在现代科学和工程领域中扮演着重要的角色。

本文将详细探讨概率的起源和发展,从古代到现代,介绍了概率的相关概念、理论和应用。

一、概率的起源概率的概念最早可以追溯到古希腊时期。

古希腊数学家泰勒斯提出了一种用来解释自然现象的理论,他认为一些事件的发生是由于某种“原因”或者“必然性”,而其他事件则是“偶然”的。

这种思想奠定了概率的基础。

在17世纪,法国数学家帕斯卡尔和费马对概率进行了更深入的研究。

帕斯卡尔提出了著名的帕斯卡三角形,用于计算组合数和概率。

费马则提出了著名的费马定理,用于计算概率的近似值。

这些成果为概率的进一步发展奠定了基础。

二、概率的发展概率的发展在18世纪和19世纪得到了巨大的推动。

英国数学家贝叶斯提出了贝叶斯定理,用于计算条件概率。

这一理论对于统计学的发展具有重要意义。

同时,法国数学家拉普拉斯提出了拉普拉斯定理,用于计算大数定律。

这些理论为概率论的发展和应用提供了重要的工具。

20世纪是概率论发展的黄金时期。

俄国数学家科尔莫哥洛夫提出了概率论的公理化体系,奠定了现代概率论的基础。

他的工作为概率论的严格化建立了基本框架。

此外,美国数学家卡尔曼和英国统计学家皮尔逊等人对概率论进行了广泛的应用研究,为概率论在统计学和工程领域的应用打下了坚实的基础。

三、概率的相关概念和理论概率的核心概念包括随机事件、样本空间、事件的概率等。

随机事件指的是在一定条件下可能发生的事件,样本空间是所有可能结果的集合。

事件的概率是指事件发生的可能性大小,通常用一个介于0和1之间的数字表示。

概率的理论包括古典概型、几何概型、统计概型等。

古典概型指的是在有限样本空间中,每一个样本发生的概率相等的情况。

几何概型指的是在连续样本空间中,通过几何方法计算概率的情况。

统计概型则是通过统计方法计算概率的情况。

概率的计算方法包括加法法则、乘法法则、条件概率和贝叶斯定理等。

加法法则用于计算两个事件同时发生的概率,乘法法则用于计算两个事件相继发生的概率。

概率的起源和发展

概率的起源和发展

概率的起源和发展概率是一门研究随机事件发生可能性的数学学科。

它的起源可以追溯到古代,而其发展经历了数百年的演变和探索。

本文将详细介绍概率的起源和发展的历程,探讨其在不同领域的应用以及对人类社会的影响。

一、概率的起源概率的起源可以追溯到古代的赌博活动。

在古希腊和古罗马时期,人们通过骰子和其他赌具进行赌博,这些赌博活动促使人们开始思量和研究随机事件的可能性。

然而,概率的概念并没有在古代得到明确的定义和研究。

二、概率的发展1. 中世纪的探索概率的系统研究可以追溯到中世纪的欧洲。

在13世纪,法国数学家帕斯卡尔和意大利数学家费马开始研究概率问题。

帕斯卡尔在其著作《论赌博》中提出了概率论的一些基本原理和方法,为概率论的发展奠定了基础。

费马则提出了著名的费马定理,该定理是概率论中重要的基本原理之一。

2. 概率论的建立概率论的建立可以追溯到17世纪。

法国数学家帕斯卡尔和法国数学家费马的研究为概率论的发展奠定了基础,但真正建立概率论的是瑞士数学家伯努利家族。

伯努利家族在概率论的研究中做出了重要的贡献,特殊是雅各布·伯努利在其著作《大数定律》中提出了大数定律的概念,为概率论的发展奠定了重要基础。

3. 统计学的发展概率论和统计学是密切相关的学科。

统计学的发展也为概率论的进一步发展提供了重要的支持。

在18世纪和19世纪,英国数学家高斯和英国统计学家皮尔逊等人对概率论和统计学进行了深入研究,提出了许多重要的概念和方法,如正态分布和相关系数等。

三、概率的应用概率论在各个领域都有广泛的应用,包括自然科学、社会科学、工程技术等。

以下是概率论在不同领域的应用示例:1. 自然科学领域概率论在物理学、化学、生物学等自然科学领域中具有重要的应用。

在物理学中,概率论被用于描述微观粒子的运动和相互作用。

在化学中,概率论被用于描述化学反应的速率和产物的分布。

在生物学中,概率论被用于描述基因突变和遗传变异的概率。

2. 社会科学领域概率论在经济学、社会学、心理学等社会科学领域中也有广泛的应用。

概率论的发展史

概率论的发展史

两大定理
• 瑞士数学家伯努利在18世纪初提出并证明了概率论的第一个极限定 理,即伯努利大数定理
• 法国数学家拉普拉斯集前人之大成,并在概率论中引入了更有力的 分析工具,证明了第二个极限定理,即中心极限定理的雏形。
• 问题:概率的定义? • 随着概率论的自身发展以及20世纪初完成的一般测度论和积分论,
前苏联数学家柯尔莫戈洛夫建立了概率论公理化体系(1933年), 可以说,该体系是概率论现代化的里程碑。
概率论的发展史
概率论是一门研究随机现象的数量规律性的学科。它起 源于古代赌博游戏,在16、17世纪,法国数学家巴斯卡 (Pascal,1623-1662) 和费尔马 (Fermat,1601-1655) ,通过 书信讨论有关掷骰子游戏中出现的各种概率计算问题,同
时 创立了关于排列、组合、二项式系数等理论。
• 巴斯卡,分赌注的所得比例为 • 费尔马,分赌注的所得比例为差分方程的解 • 惠更斯,分赌注的所得比例为
•此后,通过伯努利 (Bernoulli 1654-1705) 、 德莫佛 (பைடு நூலகம்e Moivre 1667-1754) 、贝叶斯 (Bayes) 、蒲丰(Buffon)、勒让德 (Legendre) 、 拉格朗日 (Lagrange) 等人的进一步工作,概 率论的内容逐渐丰富起来,到拉普拉斯 (Laplace 1749-1827) 时古典概率论的结构已 基本完成。
它起源于古代赌博游戏在1617世纪法国数学家巴斯卡世纪法国数学家巴斯卡pascal16231662和费马fermat16011655通过书信讨论有关掷骰子游戏中出现的通过书信讨论有关掷骰子游戏中出现的各种概率计算问题同时创立了关于排列组合二项式系数等理论同时创立了关于排列组合二项式系数等理论demere问题?两颗骰子掷24次至少得到一个双六的概率与一颗骰子掷次至少得到一个双六的概率与一颗骰子掷4次至少得到一个6点的概率哪个大

概率的起源和发展

概率的起源和发展

概率的起源和发展引言概述:概率作为一门数学分支,是研究随机现象的规律性和统计规律的学科。

它起源于古代的赌博和游戏,经过数学家们的不懈努力和探索,逐渐发展成为一门独立的学科,并在现代科学领域中得到广泛应用。

本文将从概率的起源、概率论的发展历程、概率在现代科学中的应用、概率的未来发展趋势等方面进行详细阐述。

一、概率的起源1.1 古代赌博和游戏在古代,人们在赌博和游戏中开始意识到一些事件的发生是有规律的,但又带有一定的随机性。

这促使人们开始思量和探讨事件发生的概率规律。

1.2 骰子和扑克牌骰子和扑克牌是最早用来研究概率的工具之一,通过对骰子和扑克牌的投掷和抽取,人们开始建立起概率的基本概念和规律。

1.3 概率的数学公式随着数学的发展,概率的数学公式也逐渐得到完善,如概率的加法规则、乘法规则等,为概率论的发展奠定了基础。

二、概率论的发展历程2.1 概率论的奠基人17世纪,法国数学家帕斯卡和法国贵族蒙蒂霍尔提出了概率论的基本概念和规律,开创了概率论的先河。

2.2 概率论的数学形式化18世纪,瑞士数学家伯努利家族对概率论进行了深入研究,提出了伯努利定理和大数定律等重要概念,将概率论逐渐形式化。

2.3 概率论的现代发展20世纪,概率论在统计学、信息论、金融工程等领域得到广泛应用,发展成为一门独立的学科,为现代科学的发展做出了重要贡献。

三、概率在现代科学中的应用3.1 统计学概率论在统计学中有着重要的地位,通过概率分布、假设检验等方法,可以对数据进行分析和判断,为科学研究提供支持。

3.2 金融工程在金融工程领域,概率论被广泛应用于风险管理、期权定价等方面,匡助投资者做出更加准确的决策。

3.3 人工智能在人工智能领域,概率论被应用于机器学习、模式识别等方面,提高了人工智能系统的智能性和准确性。

四、概率的未来发展趋势4.1 多元化发展未来概率论将继续向多元化方向发展,涉及更多领域和学科,为跨学科研究提供支持。

4.2 大数据时代随着大数据时代的到来,概率论将在数据分析和模型建立方面发挥更加重要的作用,为数据科学的发展提供新的思路和方法。

概率论发展简史-完整版

概率论发展简史-完整版

概率论发展简史-完整版概率论是数学中的重要分支,它研究随机事件发生的概率及其规律性。

概率论的发展经历了漫长的历史和复杂的进程,在大量数学家和科学家的共同努力下,逐渐形成了一套完整的理论体系。

本文将对概率论发展的历史进行简要概述。

1. 古希腊时期早在古希腊时期,人们就开始思考不确定性和随机现象。

例如,亚里士多德通过抛硬币来研究随机现象,并将其应用于道德和政治哲学中。

欧多克索斯也通过赌博和游戏来探讨概率问题。

2. 中世纪在中世纪,概率论逐渐成为商业和金融领域的重要工具。

意大利的卢卡斯·帕西奥利(Luca Pacioli)在他的著作《算盘书》中首次提到了概率论中一些基本概念,如期望和方差。

18世纪是概率论的发展繁荣期。

瑞士数学家丹尼尔·伯努利(Daniel Bernoulli)在他的著作《大数定律》中,阐明了大数定律和中心极限定理。

此外,托马斯·贝叶斯(Thomas Bayes)提出了贝叶斯定理,推动了概率论的发展。

19世纪是概率论的理论成熟期。

法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)在其著作《分析性概率论》中,建立了完整的概率论体系,并推导了贝叶斯公式的一般形式。

此外,卡尔·高斯(Carl Friedrich Gauss)和阿道夫·库尔特斯(Adolphe Quetelet)等人开展了大量的统计学研究,推动了概率统计学的发展。

20世纪是概率论的应用时期。

在统计学和概率论的基础上,人们开始将概率论应用于各种领域,如工程、医学、计算机科学等。

蒙特卡罗方法和马尔可夫链蒙特卡罗方法等计算方法的发展,进一步推动了概率论的应用。

总而言之,概率论经历了漫长的历史和复杂的进程,逐渐形成了一套完整的理论体系,并在各个领域得到了广泛应用。

概率论发展历史的探讨

概率论发展历史的探讨

概率论发展历史的探讨概率论是一门研究随机事件发生的概率的数学理论。

其发展历史可以追溯到古代。

最早的概率论思想可以追溯到公元前300年左右的古希腊。

当时,古希腊数学家和哲学家丢番图斯(Thyucydides)提出了研究随机事件的一些基本思想。

他认为一些事件的发生是由于一些不可预测的因素所决定的,而这些因素是无法被人们所了解的,因此我们只能用概率来描述这些事件发生的可能性。

古希腊的概率论思想在中世纪得到了进一步的发展。

中世纪的欧洲人对赌博和骰子游戏非常感兴趣,这促使他们对随机事件的概率进行深入研究。

意大利人帕西瓦尔洛(Pascal)是这个时期的著名数学家之一。

他研究了红与黑的赌局问题,提出了著名的帕斯卡尔三角形,将概率论的研究推动到了一个新的高度。

到了18世纪,随机实验的概念逐渐引入概率论的研究中。

瑞士数学家贝努利(Jacob Bernoulli)是这一时期的杰出代表之一。

他通过大量的实验和观察,总结了生换婴儿性别的统计规律,提出了著名的贝努利定理。

这一定理从实证的角度证明了大样本下的频率与概率之间的关系,为概率论奠定了实证基础。

19世纪和20世纪初,概率论逐渐发展为一个完整的数学理论。

19世纪初,法国数学家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)提出了经典概率论的框架,其基本思想是概率等于有利结果的数量除以可能结果的数量。

19世纪还出现了独立性和相关性的概念,并得到了进一步的研究。

20世纪初,俄国数学家科尔莫哥罗夫(Andrei Kolmogorov)提出了概率论的公理化体系,将其建立为一个严格而完整的数学理论。

科尔莫哥罗夫的贡献被视为现代概率论的重要里程碑,其体系也成为了概率论的基本框架。

随着现代科技的进步和应用领域的扩展,概率论的研究和应用得到了极大的促进。

现代概率论的研究包括概率模型和统计推断等内容,其应用范围涵盖了金融、统计学、医学、工程和计算机科学等领域。

概率论的发展历史可以追溯到古代,经历了古希腊、中世纪、17世纪、18世纪和20世纪的各个阶段。

概率的起源和发展

概率的起源和发展

概率的起源和发展概率是数学中一个重要的分支,用于研究随机事件的可能性和规律。

它的起源可以追溯到古希腊时期,而其发展则经历了漫长的历史过程。

1. 起源:概率的起源可以追溯到古希腊时期的一些哲学思考。

亚里士多德(Aristotle)在其著作《形而上学》中首次提出了一种对未来事件可能性的思考方式。

然而,概率的真正起源可以追溯到17世纪的法国数学家布莱兹·帕斯卡(Blaise Pascal)和皮埃尔·德·费尔马(Pierre de Fermat)。

他们在通信中讨论了赌博中的概率问题,这被认为是概率理论的奠基之作。

2. 发展:概率理论在18世纪得到了进一步的发展。

数学家雅各布·贝努利(Jacob Bernoulli)在其著作《大数定律》中提出了概率的统计学解释,并引入了概率分布的概念。

这为后来的概率统计学奠定了基础。

19世纪,法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)在其著作《概率论》中进一步发展了概率理论,并提出了拉普拉斯原理,该原理将概率与统计学联系在一起。

3. 概率论的公理化:20世纪初,数学家安德烈·柯尔莫哥洛夫(Andrey Kolmogorov)提出了现代概率论的公理化定义。

他在其著作《概率论基础》中,将概率定义为一个三元组,包括一个样本空间、一个事件集合和一个概率度量函数。

这个公理化的定义为概率理论的发展奠定了坚实的基础。

4. 应用领域:概率论在许多领域中得到了广泛的应用。

在统计学中,概率论被用于研究随机变量和概率分布,从而进行数据的分析和推断。

在物理学中,概率论被用于量子力学的描述,解释微观粒子的行为。

在金融学中,概率论被用于风险管理和金融市场的建模。

此外,概率论还在工程学、生物学、计算机科学等领域中得到了广泛的应用。

5. 发展趋势:随着科学技术的不断进步,概率论也在不断发展和演变。

现代计算机的出现使得计算复杂的概率问题变得更加容易。

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概率论的发展史摘要:概率论是一门研究随机现象的数学规律的学科。

它起源于十七世纪中叶,当时刺激数学家们首先思考概率论的问题,却是来自赌博者的问题。

费马、帕斯卡、惠更斯对这个问题进行了首先的研究与讨论,科尔莫戈罗夫等数学家对它进行了公理化。

后来,由于社会和工程技术问题的需要,促使概率论不断发展,隶莫弗、拉普拉斯、高斯等著名数学家对这方面内容进行了研究。

发展到今天,概率论和以它作为基础的数理统计学科一起,在自然科学,社会科学,工程技术,军事科学及生产生活实际等诸多领域中起着不可替代的作用。

关键词:概率论公理化随机现象赌博问题17世纪资本主义经济的发展和文艺复兴运动的兴起,给欧洲数学注入了新的活力,欧洲数学家们开始以前所未有的热情投入到数学科学的研究中去。

在这一个世纪里,他们不仅建立起了以解析几何和微积分为代表的变量数学,进一步研究现实世界中的必然现象及其规律,而且还开始了对偶然现象的研究,这就是所谓的概率论。

记得大数学家庞加莱说过:“若想预见数学的将来,正确的方法是研究它的历史和现状。

”一、概率论的起源概率论是一门研究随机现象的数学规律的学科。

十分有趣的是,这样一门重要的数学分支,竟然起源于对赌博问题的研究。

1653年的夏天,法国著名的数学家、物理学家帕斯卡(Blaise Pascal,1623——1662)前往浦埃托镇度假,旅途中,他遇到了“赌坛老手”梅累。

为了消除旅途的寂寞,梅累向帕斯卡提出了一个十分有趣的“分赌注”的问题。

问题是这样的——一次,梅累与其赌友赌掷骰子,每人押了32个金币,并事先约定:如果梅累先掷出三个6点,或其赌友先掷出三个4点,便算赢家。

遗憾的是,这场赌注不算小的赌博并未能顺利结束。

当梅累掷出两次6点,其赌友掷出一次4点时,梅累接到通知,要他马上陪同国王接见外宾。

君命难违,但就此收回各自的赌注又不甘心,他们只好按照已有的成绩分取这64个金币。

这下可把他难住了。

所以,当他碰到大名鼎鼎的帕斯卡,就迫不及待地向他请教了。

然而,梅累的貌似简单的问题,却真正难住他了。

虽然经过了长时间的探索,但他还是无法解决这个问题。

1654年左右,帕斯卡与费马在一系列通信中讨论了类似的“合理分配赌金”的问题。

该问题可以简化为:甲、乙两人同掷一枚硬币,规定:正面朝上,甲得一点;若反面朝上,乙得一点,先积满3点者赢取全部赌注。

假定在甲得2点、乙得1点时,赌局由于某种原因中止了,问应该怎样分配赌注才算公平合理。

帕斯卡:若在掷一次,甲胜,甲获全部赌注,两种情况可能性相同,所以这两种情况平均一下,乙胜,甲、乙平分赌注。

甲应得赌金的3/4,乙得赌金的1/4。

费马:结束赌局至多还要2局,结果为四种等可能情况:情况1234胜者甲甲甲乙乙甲乙乙前3种情况,甲获全部赌金,仅第四种情况,乙获全部赌注。

所以甲分得赌金的3/4,乙得赌金的1/4。

帕斯卡与费马用组合方法给出了正确解答。

虽然他们在解答中没有明确定义概念,但是,他们定义了使某赌徒取胜的机遇,也就是赢得情况数与所有可能情况数的比,这实际上就是概率,所以概率的发展被认为是从帕斯卡与费马开始的。

后来他们还研究了更复杂的在多个赌徒间分赌注的问题。

1655年,荷兰数学家惠更斯恰好也在巴黎,他了解到了帕斯卡与费马的工作详情之后,也饶有兴趣地参加了他们的讨论,讨论的情况与结果被惠更斯总结成《关于赌博中的推断》(1657年)一书,这是公认的有关或然数学的奠基之作。

二、概率论的公理化俄国数学家伯恩斯坦和奥地利数学家冯·米西斯(R.von Mises,1883-1953)对概率论的理论化做了最早的尝试,但它们提出的公理理论并不完善。

事实上,真正严格的公理化概率论只有在测度论和实变函数理论的基础才可能建立。

这方面的先行者是法国数学家博雷尔(E.Borel,1781-1956)他首先将测度论方法引入概率论重要问题的研究,1909年他提出并在特殊情形下解决了随机变量序列§1,§2,...,服从大数定律的条件问题。

他的工作激起了数学家们沿这一崭新方向的一系列搜索。

特别是原苏联数学家科尔莫戈罗夫的工作最为卓著。

他在1926年推倒了弱大数定律成立的充分必要条件。

后又对博雷尔提出的强大数定律问题给出了最一般的结果,从而解决了概率论的中心课题之一——大数定律,成为以测度论为基础的概率论公理化的前奏。

1933年,科尔莫戈罗夫出版了他的著作《概率论基础》,这是概率论的一部经典性著作。

在科尔莫戈罗夫的公理化理论中,对于域中的每一个事件,都有一个确定的非负实数与之对应,这个数就叫做该事件的概率。

在这里,概率论的定义同样是抽象的,并不涉及频率或其他任何有具体背景的概念。

他还提出了6条公理,之后的整个概率论大厦都可以从这6条公理开始建起。

科尔莫戈罗夫的公理系也因此逐渐获得了数学家们的普遍承认。

科尔莫戈罗夫是20世纪最杰出的数学家之一,他不仅仅是公理化概率论的建立者,在数学和力学的众多领域他都做出了开创或奠基性的贡献,同时,他还是出色的教育家。

他多次获得国际大奖,1965年,他把得到的国际巴桑奖金全数捐赠给学校图书馆,1980年他荣获沃尔夫奖。

概率论的公理化,使其成为了一门严格的演绎科学,取得了与其他数学分支同等的地位,并通过集合论与其他数学分支密切地联系着。

三、概率论的进一步发展概率论本质上是研究随机现象的一门科学。

这类现象与必然科学截然不同,他的条件与结果之间并不存在某种必然的联系,也就是说,在相同的条件下,可能会发生某一结果,也可能不发生这一结果。

例如投掷一枚硬币,既可能正面朝上,也可能反面朝上。

但是,这并不意味着就不能用数量来描述和研究它们。

投掷硬币,投掷一次似乎没有什么规律性可言,但当它们大量出现时,在总体上却会呈现出某种规律,我们就称这种总体上的规律性为统计规律性,它的存在构成了或然数学研究的基础。

关于概率论方法的讨论最初是由帕斯卡和费马二人以通信的形式展开的。

它们虽然没有提出明确的概念定义,但他们在估计赌徒获胜的可能性时,总是利用有利情形数与所有可能数之比来做,这实质上就是早期古典概率的概念。

他们会同惠更斯一起,给出了概率、数学期望等基本概念的雏形,并得到相应的性质和计算方法,这些都表明,当时概率已成为具有本身特定研究对象的一门独立学科。

后来,由于概率论在保险理论、人口统计、射击理论、年度预算、产品检验以及天文学、物理学等学科的应用,很快引起了许多数学家的关注,概率论的发展也随之进入了一个崭新的阶段。

1718年,法国数学家隶莫弗(De Moivre,Abraham,1667—1754)发表了《机遇原理》,他首次定义了独立事件的乘法定理,给出二项分布公式,并讨论了许多投掷骰子和其他赌博的问题。

1931年,科尔莫戈罗夫用分析的方法奠定了一类普通的随机过程——马尔可夫过程的理论基础。

在科尔莫戈罗夫之后,对随机过程的研究做出重大贡献而影响着整个现代概率论的重要代表人物还有莱维、辛钦、杜布和伊藤清等。

1948年莱维出版的著作《随机过程与布朗运动》提出了独立增量过程的一般理论,并以此为基础极大地推进了作为一类特殊马尔可夫过程的布朗运动的研究。

1934年,辛钦提出平稳过程的相关理论。

1939年,维尔(J.Ville)引进“鞅”的概念,1950年起,杜布对鞅概念进行了系统的研究而使鞅论成为一门独立的分支。

从1942年开始,日本数学家伊藤清引进了随机积分与随机微分方程,不仅开辟了随机过程研究的新道路,而且为随机分析这门数学新分支的创立和发展奠定了基础。

像任何一门公理化的数学分支一样,公理化的概率论的应用范围被大大拓广。

值得我们高兴的是,我国数学家在概率论的研究方面也取得了许多重要的成果。

数学家侯振廷年轻时发表的著名论文《Q过程的唯一性准则》得到国内外学者的高度评价,荣获1978年度的英国戴维逊奖。

四、概率论的应用数学家们通过大量的同类型随机现象的研究,从中揭示出概率论某种确定的规律,而这种规律性又是许多客观事物所具有的,所以,概率论应用也随之扩宽了。

众所周知,接种牛痘是增强机体抵抗力、预防天花等疾病的有效方法,然而,当牛痘开始在欧洲大规模接种之际,它的副作用引起了人们的争议。

为了探求事情的真相,伯努利家族的另一位数学家丹尼尔·伯努利根据大量的统计数据,应用概率论的方法,得出了接种牛痘能延长人的平均寿命三年的结论,从而消除了人们的恐惧与怀疑,为这一杰出的医学成果在世界范围内普及扫除了障碍。

现在,概率论与以它作为基础的数理统计学一起,在自然科学,社会科学,工程技术,军事科学及工农业生产等诸多领域中起着不可或缺的作用。

直观地说,卫星上天,导弹巡航,飞机制造,宇宙飞船遨游太空等都有概率论的一份功劳;及时准确的天气预报,海洋探险,考古研究等更离不开概率论与数量统计;电子技术的发展,影视文化的进步,人口普查及教育等同概率论与数理统计也是密不可分的。

例如,天气预报的制作中就有一种统计预报法,它是在大气动力学、热力学、气候学和预报员时间经验的基础上,应用概率论和数理统计方法,再利用电子计算机,根据历史资料制作概率天气预报。

它所提供的不是某种天气现象的“有”或“无”,某种气象要素值“大”或“小”,而是天气现象出现的可能性有多大。

如对降水的预报,传统的天气预报一般预报有雨或无雨,而概率预报则给出可能出现降水的百分数,百分数越大,出现降水的可能性越大。

根据概率论中用投针试验估计π值思想产生的蒙特卡罗方法(这是一种建立在概率论与数理统计基础上的计算方法),借助电子计算机这一工具,使这种方法在核物理、表明物理、电子学、生物学、高分子化学等学科的研究中起着重要的作用。

概率论理论严谨,应用广泛,这一数学分支正日益受到人们的重视,以后将会随着科学技术的发展而得到发展。

五、概率论的历史评价到17 世纪时,不少学者已对赌博中的某些问题进行了讨论,并挖掘了其中的数学原理。

但对当时的大多数学家来说,概率论是庸俗的赌博游戏,难登大雅之堂。

是社会的发展及其需要,才推动了概率论的发展。

如果没有社会的需要,概率论至今恐怕仍然只能在牌桌上显示神通。

我觉得“概率论产生于赌博”这个观点是不完全对的,“赌博问题”和“理性思考”是概率论产生的两个必要条件,而后者更重要。

与其它数学分支的形成与发展一样,概率论的形成与发展推动了新的数学思想和方法形成,如随机思想、假设检验思想等等。

同时,新的数学思想与方法又极大地推动了数学的发展,正因为有公理化思想作指导,概率论才得以发展成为一门严格的演绎科学。

四百年以前“赌注下在多少点最有利?”的问题,现在看起来实在简单不过了,但在当时,由于基本思想与方法的局限性,虽然有许多人为此进行不懈地探索,却很难有大的突破。

因此,从某种意义上说,概率论的形成与发展实质也是新的数学思想和方法的形成与发展的历史。

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