概率论的起源、发展和应用
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论文题目概率论的发展简介及在生活中的应用摘要概率论是一门研究不确定性和随机性等现象的一门数学,其发展过程从最初的研究赌博的随机性开始、最终形成了当代的概率理论这门重要的数学分支,研究概率论发展的历史,有助于更好的理解和学习概率论,并在实际的生活和诸多科技领域更好的应用这门数学科学。
对此本文通过收集相关的文献资料对概率论的发展历程进行了梳理,从概率论的起源到发展,再到成熟进行了全面的论述,最后从生活应用的角度来阐述概率论和现代生活紧密的联系,并从经济管理决策、中奖问题、优化选择以及抽签公平问题和食品质量设计方案中等角度进行了深入的剖析。
关键字:概率论;发展历程;应用Probability theory is a mathematical study of an uncertain and stochastic phenomenon, its development process begins, eventually forming probability of modern theory of this branch of mathematics from the randomness of gambling first, study the history of the development of probability theory, contribute to a better understanding and learning the theory of probability, application and better in real life and in many areas of science and technology of the mathematical sciences. In this paper, through the collection of relevant literature and summarizes the development history of probability theory, from the origin to the development of probability theory, and then to the mature are discussed in this paper, the application perspective of probability theory and modern life closely, and from the optimization selection and draw fairness and food quality design scheme of medium angle economic management decision, winning question, has carried on the thorough analysis.Keywords: Probability theory Development Application第一章引言.................................... 错误!未定义书签。
概率论的起源和发展概率论作为一门数学分支学科,旨在研究随机事件发生的规律和概率分布。
它的起源可以追溯到17世纪,而在此之前,人们对于随机事件的认识和理解很有限。
本文将以概率论的起源和发展为主题,探讨它在过去几百年中的重要里程碑和发展趋势。
概率论的起源可以追溯到17世纪,最早的概率论研究可以追溯到法国数学家帕斯卡尔和费马。
他们在解决赌博游戏的问题中,开始思考和研究随机事件的规律。
帕斯卡尔和费马的研究为概率论的发展奠定了基础,他们的工作被视为概率论的开山之作。
18世纪,瑞士数学家伯努利家族对概率论的研究做出了重要贡献。
伯努利家族通过研究大量重复试验,发现了概率的均值和方差的重要性。
他们提出了大数定律和中心极限定理,为概率论的进一步发展奠定了基础。
此外,伯努利家族还对概率分布进行了系统研究,提出了伯努利分布和二项分布等重要概率分布。
19世纪,法国数学家拉普拉斯对概率论进行了系统的建设和发展。
他提出了拉普拉斯原理,用于计算概率的近似值。
拉普拉斯还对概率论的基本概念和公理进行了严格的定义和证明,奠定了概率论的数学基础。
拉普拉斯的工作对后来的概率论研究产生了深远的影响。
20世纪,概率论经历了快速的发展和广泛的应用。
在统计学的推动下,概率论成为了现代科学的重要工具。
概率论在贝叶斯统计学、信息论、金融工程等领域得到了广泛应用。
此外,随着计算机技术的发展,概率论在机器学习和人工智能等领域也发挥了重要作用。
概率论的发展离不开数学家们的不懈努力和创新思维。
他们通过建立数学模型和推导数学公式,对随机事件进行了深入研究。
概率论的发展也离不开实际问题的需求和应用场景的拓展。
概率论的应用范围越来越广泛,不仅涉及自然科学领域,还涉及经济学、社会学、医学等各个领域。
总结起来,概率论作为一门数学分支学科,起源于17世纪的帕斯卡尔和费马的研究。
随着伯努利家族、拉普拉斯等数学家的贡献,概率论得到了进一步的发展和完善。
在20世纪,概率论得到了广泛的应用,并成为现代科学的重要工具。
概率论的发展简史一、概率论的起源概率论起源于17世纪中叶,那时候人们对赌博中的一些问题特别感兴趣呢。
比如说掷骰子,那些赌徒们就想知道各种点数出现的可能性。
像意大利的一些数学家就开始思考这些问题啦,他们想要找到一种数学方法来计算赌博中的概率。
这就像是在黑暗中摸索着打开一扇通往新世界的门。
当时有个叫吉罗拉莫·卡尔达诺的家伙,他可算是早期对概率有深入思考的人。
他写了一些关于赌博中的概率计算的东西,虽然那时候还没有形成完整的概率论体系,但已经算是迈出了很重要的一步啦。
二、概率论的初步发展1. 法国数学家帕斯卡和费马的贡献到了17世纪,法国那可是数学发展的一个重要地方呢。
帕斯卡和费马就开始对概率论进行了更加深入的研究。
他们之间还通过书信交流对赌博中的概率问题进行讨论。
比如说掷骰子几次能出现某个特定的点数组合之类的问题。
他们的研究为概率论奠定了更坚实的基础,就像给一座大楼打了很牢固的地基一样。
2. 雅各布·伯努利的工作雅各布·伯努利也对概率论贡献很大哦。
他写了一本猜度术,在这本书里,他提出了很多重要的概念,像大数定律的雏形就在这本书里出现啦。
这就好比在概率论的花园里种下了一棵很茁壮的树苗。
三、概率论的成长与成熟1. 拉普拉斯的推动拉普拉斯是个很厉害的数学家。
他在概率论方面的工作让概率论更加成熟了。
他写了概率的分析理论,这本书就像是概率论发展史上的一座丰碑。
他把概率论应用到很多实际的领域,比如天文学等。
他的工作让概率论不再只是赌徒们的小玩意儿,而是成为了一门真正有广泛应用价值的学科。
2. 泊松分布的出现泊松也是概率论发展过程中的一个重要人物呢。
他提出的泊松分布,在很多领域都有应用,像描述一些稀有事件发生的概率之类的。
就好像是在概率论的百宝箱里又多了一件很有用的工具。
四、现代概率论的发展1. 概率论与其他学科的融合现在呀,概率论已经和很多学科融合在一起啦。
比如在物理学中,量子力学里就有概率论的影子。
概率的起源和发展引言概述:概率是数学中一个重要的分支,它研究的是不确定性现象的规律性。
概率的起源可以追溯到古代,随着数学的发展,概率逐渐成为一门独立的学科,并在现代科学中发挥着重要的作用。
本文将从概率的起源、发展、应用等方面进行探讨,以期更好地理解概率的本质和意义。
正文内容:1. 概率的起源1.1 古代的概率思想古代的概率思想可以追溯到公元前3000年的古埃及,人们通过观察天象、农业生产等活动,开始尝试预测未来事件的概率。
古希腊的数学家泰勒斯也提出了一些基本的概率原理,为后来的发展奠定了基础。
1.2 概率的数学化概率的数学化始于17世纪,由法国数学家帕斯卡尔和法国贵族赌徒费马共同推动。
帕斯卡尔通过分析赌博游戏中的胜负情况,提出了概率的基本概念,并建立了概率论的基本框架。
费马则通过解决赌博问题,提出了费马定理,为概率的进一步发展提供了重要的思路。
2. 概率的发展2.1 概率论的建立概率论的建立可以追溯到17世纪末18世纪初,由瑞士数学家伯努利家族、法国数学家拉普拉斯等人共同推动。
他们通过对赌博、统计数据等进行研究,建立了概率论的基本原理和公式,奠定了概率论的基础。
2.2 概率统计学的兴起20世纪初,概率统计学作为概率论的一个分支迅速发展起来。
由英国统计学家皮尔逊和费舍尔等人提出的统计学假设检验方法,为概率在实际问题中的应用提供了理论支持。
概率统计学的发展不仅推动了现代统计学的进步,也为科学研究和决策提供了重要的工具。
2.3 随机过程的研究随机过程是概率论的一个重要研究领域,它研究的是随机事件随时间变化的规律性。
20世纪中叶,由苏联数学家科尔莫哥洛夫和美国数学家伊藤清等人的工作,使随机过程的理论得到了极大的发展。
随机过程的应用涉及到金融、通信、生物学等众多领域,对现代科学和技术的发展起到了重要的推动作用。
总结:概率作为一门独立的学科,经历了漫长的发展历程。
从古代的概率思想到现代的概率论体系,概率的起源和发展充满着智慧的积累和思想的碰撞。
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
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。
概率论的起源、发展及应用简述一、概率论概述数学作为一门工具性学科在我们的日常生活以及科学研究中扮演着极其重要的角色。
概率论与数理统计作为数学的一个重要组成部分,在生活中的应用也越来越广泛。
概率论是研究随机现象数量规律的数学分支。
在一定条件下,在个别试验或观察中呈现不确定性,但在大量重复试验或观察中其结果又具有一定规律性的现象,称为随机现象。
亦即事前不可预言的现象,即在相同条件下重复进行试验,每次结果未必相同,或知道事物过去的状况,但未来的发展却不能完全肯定。
如:以同样的方式抛置硬币却可能出现正面向上也可能出现反面向上;走到某十字路口时,可能正好是红灯,也可能正好是绿灯。
研究这类现象的数学工具便是概率论和数理统计。
二、概率论的起源与发展人类认识到随机现象的存在是很早的。
从太古时代起,估计各种可能性就一直是人类的一件要事。
早在古希腊哲学家就已经注意到必然性与偶然性问题;我国春秋时期也已有可考词语(辞海);即使提到数学家记事日程上的可考记载,也至少可推到中世纪。
有史记载15世纪上半叶,就已有数学家在考虑这类问题了。
最早对概率论来严格化进行尝试的,是俄国数学家伯恩斯坦和奥地利数学家冯·米西斯。
他们都提出了一些公理来作为概率论的前提,但他们的公理理论都是不完善的。
从二十世纪二十年代中期起,科尔莫戈罗夫开始从测度论途径探讨整个概率论理论的严格表述。
1926年,他推导了弱大数定律成立的主要条件,后又对博雷尔提出的强大数定律问题给出了一般的结果,推广了切比雪夫不等式,提出了科尔莫戈罗夫不等式,创立了可数集马尔可夫链理论,他最著名的工作是1933年以德文出版的经典性著作《概率论基础》。
科尔莫戈罗夫是莫斯科函数论学派领导人鲁金的学生,对实际函数论的运用可以说是炉火纯青。
他在这部著作中建立起集合测度与事件概率的类比、积分与数学期望的类比、函数正交性与随机变量独立性的类比等等。
这种广泛的类比终于赋予了概率论以演绎数学的特征。
概率论思想的历史演变一、概述概率论,作为研究随机现象的数学学科,其思想的历史演变跨越了数千年,从古希腊和罗马时期的哲学思考,到中世纪文艺复兴时期的理论探索,再到19世纪的数学化进程,直至20和21世纪的科技应用,逐步形成了现代意义上的完整理论体系。
概率论的起源可以追溯到古希腊和罗马时期,当时哲学家们开始从哲学的角度探讨可能性和偶然性的问题。
例如,亚里士多德提出了两种判断事件可能性的方法:一是基于结论的推导,二是基于实验观测。
在罗马时期,概率理论被应用于实际工程中,如托勒密在巨大工程中应用概率理论进行估算。
进入中世纪,文艺复兴时期的哲学家们将概率的概念引入了哲学论点中,如但丁对可能事件发生概率的探讨,以及随机离散数组的建立。
这一时期,概率理论还发展到了骰子投掷和算术遗传学等领域。
18世纪,概率论的发展进入了一个新的阶段,罗伯特李和耶稣等学者提出了主观概率论和超确定性等思想,为研究不同可能性的情况提供了新的视角。
19世纪,概率论得到了更大的发展,统计学家和数学家如费马、贝尔、马克斯及高斯等人,将概率理论的概念分解为可能性、随机估计及测度论三个基本层次。
这一时期,概率论逐渐形成了完整的理论体系,并被广泛应用于各个领域。
进入20世纪后半叶,随着科技的飞速发展,概率论与统计学的结合越来越紧密,被广泛应用于模拟计算、逻辑思维等领域,实现了高效率的实证分析及预测性研究。
这使得概率论在解决实际问题中发挥了越来越重要的作用,成为了现代科学研究中不可或缺的一部分。
概率论思想的历史演变是一个漫长而不断深化的过程,从早期的哲学思考到现代的数学化、科技化应用,逐步形成了现代意义上的完整理论体系。
这一过程不仅展现了人类对于随机现象认识的不断深化,也体现了科学技术的发展对于概率论思想的推动和影响。
1. 概率论思想的起源和背景概率论,作为数学的一个分支,其思想的形成和演变跨越了数百年,与人类对随机现象的探索和理解紧密相连。
其起源可以追溯到古希腊和古罗马时期,当时机会主义盛行,但由于数字系统和科学思想的限制,概率论并未得到显著发展。
概率论的起源、发展和应用摘要:本文介绍了概率论的起源、发展,和概率论在自动控制、科学管理和保险赔偿等方面的应用应用。
关键词:概率论,起源,发展,应用1 引言概率论是研究随机现象数量规律的数学分支。
随机现象是相对于决定性现象而言的。
在一定条件下必然发生某一结果的现象称为决定性现象。
例如在标准大气压下,纯水加热到100℃时水必然会沸腾等。
随机现象则是指在基本条件不变的情况下,一系列试验或观察会得到不同结果的现象。
每一次试验或观察前,不能肯定会出现哪种结果,呈现出偶然性。
例如,掷一硬币,可能出现正面或反面,在同一工艺条件下生产出的灯泡,其寿命长短参差不齐等等。
随机现象的实现和对它的观察称为随机试验。
随机试验的每一可能结果称为一个基本事件,一个或一组基本事件统称随机事件,或简称事件。
事件的概率则是衡量该事件发生的可能性的量度。
虽然在一次随机试验中某个事件的发生是带有偶然性的,但那些可在相同条件下大量重复的随机试验却往往呈现出明显的数量规律。
例如,连续多次掷一均匀的硬币,出现正面的频率随着投掷次数的增加逐渐趋向于1/2。
又如,多次测量一物体的长度,其测量结果的平均值随着测量次数的增加,逐渐稳定于一常数,并且诸测量值大都落在此常数的附近,其分布状况呈现中间多,两头少及某程度的对称性。
大数定律及中心极限定理就是描述和论证这些规律的。
在实际生活中,人们往往还需要研究某一特定随机现象的演变情况随机过程。
例如,微小粒子在液体中受周围分子的随机碰撞而形成不规则的运动(即布朗运动),这就是随机过程。
随机过程的统计特性、计算与随机过程有关的某些事件的概率,特别是研究与随机过程样本轨道(即过程的一次实现)有关的问题,是现代概率论的主要课题。
2 概率论的起源概率论的起源与赌博问题有关。
16世纪,意大利的学者吉罗拉莫·卡尔达诺开始研究掷骰子等赌博中的一些简单问题。
17世纪中叶,当时的法国宫廷贵族里盛行着掷骰子游戏,游戏规则是玩家连续掷 4 次骰子,如果其中没有 6 点出现,玩家赢,如果出现一次 6 点,则庄家(相当于现在的赌场)赢。
概率论的发展历史及应用概率论是数学的一个重要分支,研究的是随机现象和不确定性的数学模型和方法。
它有着丰富的发展历史,并且在各个领域中都有广泛的应用。
下面将从概率论的起源、发展过程、重要成果以及在实际中的应用几个方面进行详细分析,回答1500字以上。
人类对于不确定性的思考可以追溯到古代。
早在古希腊时代,人们已经开始对游戏和抛硬币等随机事件进行观察和研究。
然而,现代概率论的发展始于17世纪末的欧洲。
1654年,法国贵族帕斯卡在与数学家费马的通信中讨论了赌局的分赌问题,这可以看作是概率论的起源。
而在17世纪末和18世纪初,研究概率的工具和方法的发展取得了重要的突破。
概率论的发展历程中有两个重要的里程碑。
一个是拉普拉斯在1812年出版的《关于自然哲学的概率理论》(Théorie analytique des probabilités),这是概率论中第一本系统且完整的著作,奠定了概率论的基础。
拉普拉斯提出了概率的公理系统,并建立了概率的运算法则,成为后来概率论研究的基础。
另一个是科尔莫哥洛夫在1933年出版的《概率论基础》(Foundations of the Theory of Probability),这是概率论中第一本严密的数学著作,对概率论的定理和证明进行了系统的研究。
概率论的发展至今已经取得了许多重要成果。
首先,概率论建立了完整的公理体系,包括概率的定义、运算法则、一些基本定理等。
其次,概率论有了一些重要的分支,如条件概率、独立性、随机过程等。
此外,概率论也与其他数学分支相结合,如统计学、数理逻辑等,形成了统计学、数理统计等新的学科。
最后,概率论的数学方法也被广泛应用于物理学、生物学、经济学、金融学、工程学等各个领域,推动了科学和技术的发展。
概率论在实际中的应用广泛而深远。
在物理学中,概率论应用于量子力学、统计力学等领域,解释和描述微观粒子的行为。
在生物学中,概率论应用于遗传学、生态学等领域,研究基因的变异和生物群落的演变。
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。
概率论发展简史及应用11108111班邱耀 1110811025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,当时数学家们首先思考概率论的问题,却是来自赌博的问题。
德梅雷、帕斯卡、费尔马等人,首先对这个问题进行了研究与讨论,后来伯努利提出了大数定律,高斯和泊松进一步的推理论证。
由于社会的发展和工程技术问题的需要,促使概率论不断发展,许多科学家进行了研究。
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,数理,统计,赌博。
一、概率论的起源17世纪中叶,在法国出现了对赌博问题的研究,也正是对这个问题的研究,推动了数学的发展,是一门崭新的学科—概率论诞生了。
对这一问题的研究是这样开始的:有一次,爱好赌博的德梅雷(de Mere,1610-1684,法国)向其好友、著名数学家帕斯卡(B.Pascal,1623-1662,法国)提出了有关赌博的各种问题,例如,甲乙双方是竞技力量相当的对手,每人各拿出32枚金币,以争胜负。
在竞争中,取胜一次,得一分。
最先获得3分的人取得全部赎金64枚金币。
可是,因某种缘故,竞争3次,赌博被迫终止。
而此时,甲得2分,乙得1分,问赌金如何分配?1654年7月29日,帕斯卡给费尔马(Fermat,1651-1665,法国)写信,商量如何解决这类问题。
来往书信持续三个月之久,在1654年10月27日,帕斯卡又给费尔马去信说:“你的信所阐述的内容是令人满意的,你所采用是方法是正确的,深感敬佩。
这种分配方法完全是你创建的。
我所想出的方案与你的方法是完全不同的,但都达到了同样的目的……”帕斯卡的信宣告了讨论至此结束。
但在这期间他们之间到底是怎样讨论这一问题的呢?实际上,在这三个月的书信往来中,他们以赌博为例认真的讨论了有关数学问题,在7月29日的信中,帕斯卡认为,当甲得2分,乙得1分时赌博终止,那么甲应该说:“在任何情况下,我有权获得32枚金币。
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。
概率论的发展史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(BlaisePascal,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。
概率论的产生与发展
概率论产生于十七世纪,本来是又保险事业的发展而产生的,但是来自于赌博者的请求,却是数学家们思考概率论中问题的源泉.
早在1654年,有一个赌徒梅累向当时的数学家帕斯卡提出一个使他苦恼了很久的问题:“两个赌徒相约赌若干局,谁先赢m局就算赢,全部赌本就归谁.但是当其中一个人赢了 a (a<m)局,另一个人赢了b(b<m)局的时候,赌博中止.问:赌本应该如何分法才合理?”后者曾在1642年发明了世界上第一台机械加法计算机.
三年后,也就是1657年,荷兰著名的天文、物理兼数学家惠更斯企图自己解决这一问题,结果写成了《论机会游戏的计算》一书,这就是最早的概率论著作.
近几十年来,随着科技的蓬勃发展,概率论大量应用到国民经济、工农业生产及各学科领域.许多兴起的应用数学,如信息论、对策论、排队论、控制论等,都是以概率论作为基础的。
概率论与数理统计课程报告
概率论的起源、发展和应用
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摘要:本文介绍了概率论的起源、发展,和概率论在自动控制、科学管理和保险赔偿等方面的应用应用。
关键词:概率论,起源,发展,应用
1 引言
概率论是研究随机现象数量规律的数学分支。
随机现象是相对于决定性现象而言的。
在一定条件下必然发生某一结果的现象称为决定性现象。
例如在标准大气压下,纯水加热到100℃时水必然会沸腾等。
随机现象则是指在基本条件不变的情况下,一系列试验或观察会得到不同结果的现象。
每一次试验或观察前,不能肯定会出现哪种结果,呈现出偶然性。
例如,掷一硬币,可能出现正面或反面,在同一工艺条件下生产出的灯泡,其寿命长短参差不齐等等。
随机现象的实现和对它的观察称为随机试验。
随机试验的每一可能结果称为一个基本事件,一个或一组基本事件统称随机事件,或简称事件。
事件的概率则是衡量该事件发生的可能性的量度。
虽然在一次随机试验中某个事件的发生是带有偶然性的,但那些可在相同条件下大量重复的随机试验却往往呈现出明显的数量规律。
例如,连续多次掷一均匀的硬币,出现正面的频率随着投掷次数的增加逐渐趋向于1/2。
又如,多次测量一物体的长度,其测量结果的平均值随着测量次数的增加,逐渐稳定于一常数,并且诸测量值大都落在此常数的附近,其分布状况呈现中间多,两头少及某程度的对称性。
大数定律及中心极限定理就是描述和论证这些规律的。
在实际生活中,人们往往还需要研究某一特定随机现象的演变情况随机过程。
例如,微小粒子在液体中受周围分子的随机碰撞而形成不规则的运动(即布朗运动),这就是随机过程。
随机过程的统计特性、计算与随机过程有关的某些事件的概率,特别是研究与随机过程样本轨道(即过程的一次实现)有关的问题,是现代概率论的主要课题。
2 概率论的起源
概率论的起源与赌博问题有关。
16世纪,意大利的学者吉罗拉莫·卡尔达诺开始研究掷骰子等赌博中的一些简单问题。
17世纪中叶,当时的法国宫廷贵族里盛行着掷骰子游戏,游戏规则是玩家连续掷 4 次骰子,如果其中没有 6 点出现,玩家赢,如果出现一次 6 点,则庄家(相当于现在的赌场)赢。
按照这
一游戏规则,从长期来看,庄家扮演赢家的角色,而玩家大部分时间是输家,因为庄家总是要靠此为生的,因此当时人们也就接受了这种现象。
后来为了使游戏更刺激,游戏规则发生了些许变化,玩家这回用 2 个骰子连续掷 24 次,不同时出现2个6点,玩家赢,否则庄家赢。
当时人们普遍认为,2 次出现 6 点的概率是一次出现 6 点的概率的 1 / 6 ,因此 6 倍于前一种规则的次数,也既是 24 次赢或输的概率与以前是相等的。
然而事实却刚好相反,从长期来看,这回庄家处于输家的状态,于是他们去请教当时的数学家帕斯卡,求助其对这种现象作出解释,这个问题的解决直接推动了概率论的产生。
3 概率论的发展
随着18、19世纪科学的发展,人们注意到在某些生物、物理和社会现象与机会游戏之间有某种相似性,从而由机会游戏起源的概率论被应用到这些领域中;同时这也大大推动了概率论本身的发展。
使概率论成为数学的一个分支的奠基人是瑞士数学家j.伯努利,他建立了概率论中第一个极限定理,即伯努利大数定律,阐明了事件的频率稳定于它的概率。
随后棣莫弗和p.s.拉普拉斯又导出了第二个基本极限定理(中心极限定理)的原始形式。
拉普拉斯在系统总结前人工作的基础上写出了《分析的概率理论》,明确给出了概率的古典定义,并在概率论中引入了更有力的分析工具,将概率论推向一个新的发展阶段。
19世纪末,俄国数学家p.l.切比雪夫、a.a.马尔可夫、a.m.李亚普诺夫等人用分析方法建立了大数定律及中心极限定理的一般形式,科学地解释了为什么实际中遇到的许多随机变量近似服从正态分布。
20世纪初受物理学的刺激,人们开始研究随机过程。
这方面a·n·柯尔莫哥洛夫、n.维纳、a·a·马尔可夫、a·r·辛钦、p·莱维及w·费勒等人作了杰出的贡献。
4 概率论的应用
(1)正态分布在自动控制中的应用
饮料厂生产一种容量为300mI的罐饮料,自动包装线上大量数据表明,每容量是服从标准差为30ml的正态分布。
了使每罐饮料少于300mI的产品不多10%,应把自动包装线控制的均值μ调到什么位置上?一台新的包装机价格是万元,但罐装的饮料的容量服从标准为7 5ml的正态分布,同样为了使每罐料少于300ml 的产品不多于10%,应自动包装线控制的均值μ调节到什么位上?设X表示原自动包装线上一罐饮料的量,则X~N(μ,302),若把自动包装的均值μ控制在300ml 的位置上,则少300ml的饮料要占全部饮料的50%,这不合要求的。
为此应把均值μ控制在比300ml大的位置上,其中μ必须满足概率程P{X<300}=0.1。
,
从而μ=338.4。
即把自包装机的均值调节到338 4的位置上才能保证少于300ml 的饮料不多于10%,即平均每罐要多装38.4ml。
如果投资10万元新买一台包装机,新包装线上每罐饮料的容量为Y,则Y(μ,7.51),为了使少于300ml的饮料所占的比例不多于10%,其中μ必须满足方程P{Y<300}=0.1从而μ=309.6。
采用新包装机平均每罐可节约饮料338.4—309.6=28.8ml。
若以每日生产20000罐饮料计算,则每日可节约20000 X 28.8=576000ml 饮料,如果每100ml饮料的成本为1元,则工厂每日可增加利润5760元。
18天就能赚回成本,第19天就可获净利润,因此该饮料厂应该购买新的包装机。
由于自动线包装的饮料的容量服从正分布,正态分布的方差反映了包装机的度,它不仅影晌到产品的质量,而且影到工厂的效益。
所以在一些产品的质量制过程中。
更重要的是控制方差。
正态布在自动控制、优化设计、包装或加工件的精度以及质量管理和控制等方面有广泛的应用。
正态分布的均值就是自动制的设定值,方差就是自动控制的精度差越小,精度越高,系统的性能越好。
(2)二项分布在科学管理中的应用
某研究中心有同类型仪器300台,各器工作相互独立,而且发生故障的概率为0.01,通常一台仪器的故障由一人即排除。
问:为保证仪器发生故障时,不经济活动探能及时排除的概率小于0.01,至少要配备多少个维修工人?有两种维修方案,方案A:一人维修固定的20台仪器,方案B:三人维修固定的80台仪器,哪种方案好?
设X表示300台仪器中发生故障的台数,则X~B(300,0.01),设b为需要配备的维修工人数,则应有P{X>b}≤0.01, ,可以用λ=np=3的泊松分布近似计。
查表得达到要求需配备8名维修工人。
设Y表示20台仪器中发生故障的台,则Y-B(20,0.01)。
若在同一时刻发故障的仪器数Y≥2,则一个工人不能维修,此概率为p
1
=P{Y≥2}=0.0169。
设Z 表示80台仪器中发生障的台数,则Z-B(80,0.01)。
若在同时刻发生故障的仪
器数Z≥4,则由三个人共同负责保修时不能及时维修,此概为p
2
=P{Z≥4}=0.091。
由p
1>p
2
,所以方案B较方案A好。
本问题涉及的是如何有效地使用人力题,其中包确定人员数和安排工方式。
例如为保证仪器发生故障时。
不及时排除的概率小于0.01,配备8人即达到要求,若安排人员过多,就会造成力资源的浪费。
比较维修方案A和B的果可以看出:虽然3人共同负责80台仪。
每个人的任务比1人负责20台仪器的务大,但方案B的安排是合理的,工作量不仅没有降低,反而提高了,能够保仪器的正常运转。
有效地使用人力、物和财力,是科学管理的一项重要内容,概论在这方面可以发挥很大的作用。
(3)大数定律在保险中的应用
大数定律应用在保险学中,就是保险的赔偿遵从大数定律,即参加某项保险的投保户成千上万,虽然每一户情况各不相同,但对保险公司来说,平均每户的赔偿率几乎恒等于一个常数。
假如某保险公司有10000个同阶层的人参加人寿保险,每人每年付120元保险费,在一年内一个人死亡的概率为0.006,死亡时,其家属可向保险公司领得1 0000元。
试问:平均每户支付赔偿金59元至61元的概率是多少?保险公司亏本的概率有多大?保险公司每年在这项险种中利润大于40万元的概率是多少?
保险公司亏本,也就是赔偿金额大于10000×120=120(万元),即死亡人数大于120人的概率。
死亡人数Y~B(10000,0.006),E(Y)=60,D(Y)=59.64,由中心极限定理,Y近似服从正态分布N (60,59.64),则P{Y>120}≈0,这说明,保险公司亏本的概率几乎等于0。
如果保险公司每年的利润大于40万元,即赔偿人数小于80人。
则P{Y<80}=0.9952。
可见,保险公司每年利润大干40万元的概率接近100%。
在保险市场的竞争过程中,在保证相同收益的前提下有两个策略可以采用,一是降低保险费,另一个是提高赔偿金,而采用提高赔偿金比降低保险费更能吸引投保户。