概率论发展史
电脑出现蓝屏-
概率论发展史
摘要
p>
概率论是一门研究随机现象的数量规律学科,
它的发展有着悠久的历
史,
本
文将围绕概率论的发展和完善进行讲述
< br>
关键词
历史背景,起源,发展,建立,应用。
一、历史背景:
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。
除了分析学这一大系统之外,
p>
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。
二、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与费马的讨
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:
< br>
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
p>
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,
<
/p>
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: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
。
帕斯卡与费马用各自不同的方法解
决了这个问题。
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。
三、概率论在实践中曲折发展:
在概率问题早期的研究中,逐步建立了事件、概率和随机变量等重要概念以
及它们的基
本性质。后来由于许多社会问题和工程技术问题,如:人口统计、保
险理论、天文观测、
误差理论、产品检验和质量控制等。这些问题的提法,均促
进了概率论的发展,从
17
世纪到
19
世纪
,贝努利、隶莫弗、拉普拉斯、高斯、普
阿松、切贝谢夫、马尔可夫等著名数学家都对概
率论的发展做出了杰出的贡献。
在这段时间里,
概率论的发展简
直到了使人着迷的程度。
但是,
随着概率论中各
个领域获得大量成果,
以及概率论在其他基础学科和工程技术上的应用,
由拉普
拉斯给出的概率定义的局限性很快便暴露了出来,
甚至无法适用于一般的随机现
象。因此可以说,到
2
0
世纪初,概率论的一些基本概念,诸如概率等尚没有确切
的定
义,概率论作为一个数学分支,缺乏严格的理论基础。
四、概率论理论基础的建立:
谈及概
率论的产生,
我们必须得提及瑞士数学家族
——
贝努利家族的几位成
员,特别是雅可布
?
贝努利,概率论的第一本专著是
1713
年问世的雅
各
·
贝努利的
《推测术》
。经过二十多年的艰难研究,贝努利在该书中,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,贝努利被称为概率论的奠基人。遗憾的是,在雅可布
?
贝努利逝世八
年后的
1713
年,他的研究大作《猜度术》才正式出版。
之后,法国数学家数学家棣莫弗把概率论又作了巨大推进,他在
171
8
年发表
的《机遇原理》一书中提出了概率乘法法则,以及
p>
“
正态分布
”
和<
/p>
“
正态分布律
”
的
概念,为概率论的
“
中心极限定理<
/p>
”
建立奠定了基础。值得一提的是,棣莫弗还于
< br>1730
年出版的概率著作
《分析杂录》
中使用了概率积分,
得出了
n
阶乘的级数表
达式。他还于
1725
年
出版专门论著,把概率论首次应用于保险事业上。
1760<
/p>
年,法国数学家蒲丰的《偶然性的算术试验》出版,他把概率和几何结
合起来,
开始了几何概率的研究。
著名的投针实验便是他于
1777
年提出的,
利用
这一实验,他采取概率的方法尝试求求圆周率
π
的近
似值。
19
世纪,法国数学家拉普拉
斯、德国数学家高斯、法国数学家泊松等为概率
论建方完整的体系和更为广泛的应用做了
进一步奠基性工作。特别是拉普拉斯,
他是严密的、
系统的科学
概率论的最卓越的创建者,
在
1812
年出版的
《概率的分
析理论》
中,
p>
拉普拉斯以强有力的分析工具处理了概率论的基本内容,
实现了从<
/p>
组合技巧向分析方法的过渡,
使以往零散的结果系统化,
开辟了概率论发展的新
时期。
拉普拉斯有一句名
言,
现在不少论及概率论在中小学数学教学中的意义的
论文都引
有这句话,这句话是:
“
生活中最重要的问题,其中大多数只是
概率问
题
”
。
概率论自问世之后,即充分显示了它巨大的应用价值。当时,牛痘在欧洲大
规模接种后,曾因副作用引起争议。丹尼尔
·
贝努里
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,
< br>消除了一些人的恐惧和怀疑;
欧拉将
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》
p>
,