五千年(敝帚自珍)

主题:【讨论】“纯随机”和“偶然”:关于概率的讨论 -- earthcolor

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家园 【原创】概率论的历史起源

概率的起源,人们更多地归功于赌博。虽然赌博古代就有,而概率的研究相对很晚,大约起源于1400-1600年。古代没有概率,很多人归咎于当时没有相应的数学工具。其中一个原因是原来的数字表示太麻烦,而后来简单并被普遍采用的阿拉伯数字是在1202年开始传到欧洲的。

为什么概率论会起源于赌博?一个原因是,在所有的赌博活动中,有随机性存在。赌博整个过程简单,便于重复,这样我们可以观察随机事件中存在的规律。而且赌博中金钱的刺激,使得有人愿意自愿观察大量的事件,总结其中的规律,以便在赌博中胜出。

在现代的赌场中,概率论一直还在应用着。在赌博中,掷骰子,有六种可能性。在一副扑克牌中,任意抽一张是红桃A的可能性是1/52。对这些可能性的考虑、研究,促进了组合数学的发展。组合数学,是经典概率论的基础 – 算出所有可能的结果,概率在所有可能性之间平均分布。

对于不同组合的可能性,赌徒有着敏锐地感觉。伽利略帮一个赌徒算过一道题:掷三个骰子,正面朝上的数字的和是9与10概率。和为9的概率是25/216,和为10的概率是27/216。其中的差是0.0093.

在概率研究的历史中,一个重要的事件是帕斯卡和费马的通信。帕斯卡是那个物理学用它的名字命名压强单位的科学家。费马的职业是律师,费马大定理就是他提出来的,过了300年才有人证明。当时没有正式的杂志,很多研究都是通过通信进行交流的。帕斯卡和费马的通信,是解决这样一个问题:比较两个事件的概率,1)掷一个骰子,掷四次,至少出现一次6的概率(赌徒梅雷计算出这个概率),2)掷两个骰子,掷二十四次,至少出现一次两个骰子都是6的概率。梅雷认为第一个问题里,有一个数字4/6 - 4是掷骰子的次数,6是所有的可能性;第二个问题里的数字是,24/36 - 24是掷骰子的次数,36是所有的可能性,所以这两个概率应该是相等的。但梅雷的经验告诉他,第二个概率小于0.5。梅雷自己无法解决,就去请教帕斯卡。帕斯卡一时解决不了,写信给费马。据猜测,费马用穷举法解决了这个问题。解决后,帕斯卡认为解法太复杂,简化了解法,并推广到更一般的情况。

另外一个问题是:有两个赌徒,各出30枚金币进行赌博;每人选定一个点数,两个人轮流掷骰子,谁的点数先出现3次,谁就赢得全部的赌金。问题是:中间停止赌博,如何分配赌金?比如,甲选的是5,乙选的是3。5已经出现两次,3只出现一次。赌徒之间实际发生了这个问题,他们对分配的方案不能达成一致,去请教专家:帕斯卡。

还有一个有趣的问题是彼得堡悖论:假设玩这样一个游戏,你抛硬币,在第一次时出现正面,你赢2块钱。在第二次时出现正面,你赢2*2块钱。以此类推,在第n次时出现正面,你赢2的n次方的钱。问题是:你愿意付多少钱参加这个游戏?

因为在这个游戏中,你赢钱的期望值是无限大,但不可能愿意付很多的钱来玩这个游戏。

彼得堡悖论曾经导致很多研究者不相信概率论,不愿意进行相关的研究。

关键词(Tags): #概率论(大圆)
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