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概率论的起源与发展

对一批即将出国留学的学生进行调查,确定 学业完成后愿意回国者所占的比例。对于 “完 成学业后,你是否会回国“这一问题,很多 人 不希望透露自己的真实想法。为了得到正确 的结论,我们将问题稍加调整,将“完成学 业 后,你是否会回国“定位问题a,另设问题b: “你的年龄是奇数”。将a、b组成一组问题, 让被调查者抛硬币决定回答问题a或b,并且 在问卷上不标示被调查者回答的是问题a还是 问题b。
• 帕斯卡: 若在掷一次,甲胜,甲获全部赌注,乙胜,甲、乙平 分赌注 两种情况可能性相同,所以这两种情况平均一下, 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。
概率论与线性代数 主讲教师: 主讲教师: 段彦玲 铜仁学院数学与计算机科学系
成绩评定: 成绩评定: 平时成绩占30% 平时成绩占 % 期末笔试成绩占70%。 期末笔试成绩占 %。
概率论的起源与发展
一、概率论的起源: 概率论的起源: 它起源于对赌博问题的研究。 。 三四百年前欧洲许多国家,贵族之间盛行赌博之风 。有人提出了“分赌注问题”: 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,问展起来,则是由 于科学技术发展的迫切需要而产生的。 在这种背景下柯尔莫哥洛夫1933年在他的《概 率论基础》一书中首次给出了概率的测度论式定义 和一套严密的公理体系。他的公理化方法成为现代 概率论的基础,使概率论成为严谨的数学分支。
三、概率论的应用: 概率论的应用:
概率论的起源和发展

概率论的起源和发展2011111159 宁柯琳概率论是一门既古老又年轻的学科。
说它古老,是因为产生概率的重要因素---赌博游戏已经存在了几千年,概率思想早在文明早期就己经开始萌芽了。
而说它年轻,则是因为它在十八世纪以前的发展极为缓慢,现代数学家和哲学家们往往忽略了那段历史,他们更愿意把1654年帕斯卡(Pasac)l和费马(Fomrat)之间的七封通信看作是概率论的开端。
这样,概率论的“年龄”就比数学大家族中的其它多数成员小很多。
一般认为,概率论的历史只有短短的三百多年时间。
虽然在早期概率论的发展非常缓慢,但是十八世纪以后,由于社会学,天文学等其它学科的研究需要,使得概率本身的理论得到了迅速发展,它的思想和方法也逐渐受到了其它学科的重视和借鉴。
在当代,随着概率论本身的发展和学科之间的交叉融合,囊括了概率理论和统计理论两大部分的广义概率论已经成为一门应用非常广泛的学科,概率方法与统计方法逐渐渗透到了其它学科的研究工作当中。
无论是在自然科学领域还是社会科学领域,各门学科中都能看到概率论的身影。
概率论已经成为一种重要的工具,在社会发展中发挥着巨大的作用。
1、机会的早期计算古希腊人从航海实践中发现了许多概率经验规律, 古犹太人在纪元之初就有概率加法定律和乘法定律的应用记录。
但是由于结果不确定的特点, 人们一直认为随机现象好似运气都由天神决定, 其规则是世俗不可想象的。
能够刺激人们思考概率的事情很多, 但最终孕育概率论的却是庸俗的骰子赌博。
公元 960 年左右, 怀特尔德大主教计算出掷三个骰子时不计次序所能出现的不同组合有 56 种。
十三世纪左右拉丁诗歌《维图拉》指出这 56 种组合出现的机会不是相同的: 3 枚骰子点数一样, 每个点数只有一种方式; 2 枚骰子点数一样而另一枚不一样, 则有 3 种方式; 如果 3 枚都不一样就有 6 种方式。
但是这些经验并没有引起更多的思考, 机会的计算仍处于直觉的、散乱的经验水平上。
概率的起源和发展

概率论的起源与发展一、 概率的起源:三四百年前在欧洲许多国家,贵族之间盛行赌博之风。
掷骰子是他们常用的一种赌博方式。
因骰子的形状为小正方体,当它被掷到桌面上时,每个面向上的可能性是相等的,即出现1点至6点中任何一个点数的可能性是相等的。
有的参赌者就想:如果同时掷两颗骰子,则点数之和为9与点数之和为10,哪种情况出现的可能性较大?17世纪中叶,法国有一位热衷于掷骰子游戏的贵族德·梅耳,发现了这样的事实:将一枚骰子连掷四次至少出现一个六点的机会比较多,而同时将两枚骰子掷24次,至少出现一次双六的机会却很少。
这是什么原因呢?后人称此为著名的德·梅耳问题。
二、 数学家们参与赌博:又有人提出了“分赌注问题”:两个人决定赌若干局,事先约定谁先赢得5局便算赢家。
如果在一个人赢3局,另一人赢4局时因故终止赌博,应如何分赌本?诸如此类的需要计算可能性大小的赌博问题提出了不少,但他们自己无法给出答案。
参赌者将他们遇到的上述问题请教当时法国数学家帕斯卡,帕斯卡接受了这些问题,他没有立即回答,而把它交给另一位法国数学家费尔马。
他们频频通信,互相交流,围绕着赌博中的数学问题开始了深入细致的研究。
后来,这些问题被来到巴黎的荷兰科学家惠更斯获悉,回荷兰后,他独立地进行研究。
帕斯卡和费尔马两人一边亲自做赌博实验,一边仔细分析计算赌博中出现的各种问题,终于完整地解决了“分赌注问题”—— 正确的答案是:赢了4局的拿这个钱的43,赢了3局的拿这个钱的41。
为什么呢?假定他们俩再赌一局,或者 A 赢,或者 B 赢。
若是 A 赢满了5局,钱应该全归他;A 如果输了,即 A 、B 各赢4局,这个钱应该对半分。
现在,A 赢、输的可能性都是21,所以,他拿的钱应该是21×1+21×21=43;当然,B 就应该得41。
他们将此题的解法向更一般的情况推广,从而建立了概率论的一个基本概念——数学期望,这是描述随机变量取值的平均水平的一个量。
概率论的起源

概率论的起源及公理化概率论起源于博奕问题。
15至16世纪意大利数学家帕乔利、塔塔利亚和卡尔丹的著作中曾讨论过“如果两人赌博提前结束,该如何分配赌金”等概率问题。
1654年左右,费马与帕斯卡在一系列通信中讨论类似的合理分配赌金的问题,并用组合的方法给出了正确的解答。
他们的通信引起了荷兰数学家惠更斯(,1629―1695)的兴趣。
惠更斯在1657年发表了《论赌博中的计算》,这本书成为了最早的概率论著作。
这些数学家的著述中所出现的第一批概率论概念(如数学期望)与定理(如概率加法、乘法定理),标志着概率论的诞生。
一般认为,概率论作为一门独立的数学分支,其真正的奠基人是雅各布?伯努利.他在遗著《猜测术》中首次提出了后来以“伯努利定理”著称的极限定理:若在一系列独立试验中,事件A 发生的概率为常数且等于p ,那么对任意ε>0以及充分大的试验次数n,有P {|nm - p |<ε}>1-η(η为任意小的正数), 其中m 为n 次试验中事件A 出现的次数。
伯努利定理刻画了大量经验观测中频率呈现的稳定性,作为大数定律的最早形式而在概率论发展史上占有重要地位。
伯努利之后,棣莫弗(,1667―1754)、蒲丰(,1707―1788)、拉普拉斯、高斯和泊松等对概率论做出了进一步的奠基性的贡献。
其中棣莫弗和高斯各自独立地引进了正态分布,蒲丰提出了投针问题和几何概率,泊松陈述了泊松大数定律。
特别是拉普拉斯1812年出版的《概率的分析理论》,以强有力的分析工具处理概率论的基本内容,使以往零散的结果系统化,实现了从组合技巧向分析方法的过渡,开辟了概率论发展的新时期。
正是在这部书里,拉普拉斯给出了概率的古典定义:事件A 的概率P(A)等于一次试验中有利于事件A 的可能的结果数与该试验中所有可能的结果数之比。
19世纪后期,极限理论的发展成为概率论研究的中心课题,俄国数学家切比雪夫在这方面做出了重要贡献,他在1866年建立了关于随机变量序列的大数定律,使伯努利定理和泊松大数定律成为其特例。
概率论的发展史

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。
概率论诞生的往事

博弈之学——概率论数学的每一个分支的产生,都来源于生产实践和自身的需要,自然数是祖先在同自然作斗争中,为了生存,寻找食物的过程而产生的。
起初他们是结绳为数,但随着时间的推移接绳为数不能满足于实际的需要,自然数就是这样产生了。
几何产生于测地和建筑。
燃而数学里有一个分支的产生却来源于赌博。
相传十七世纪,法国有一个很出名的赌徒叫默勒,一天,他和国王的侍卫官赌掷骰子,两人都下了30枚金币的赌注;他们商定:默勒先掷出3次6点,就可以赢得60枚金币;侍卫官若先掷出3次4点,也可以赢得60枚金币。
说好条件后,在众多赌徒和好奇人的围观下,就开始掷了,然而,正当默勒掷出2次6点,侍卫官掷出1次4点,赌博的高潮刚要来临的时候,国王的卫队来了,要求侍卫官即刻回王宫,陪同国王接见外国使团,默勒和侍卫官只好终止了赌博,然而,就是这场终止了的赌博引出一个重要的问题:如何分配赌注呢?赌徒默勒和侍卫官两人争论不休,互不让步。
默勒说:“我只要再掷出1次6点,就可以赢得全部金币,而你要掷2次4点,才能赢得60枚金币,所以我应该得到全部金币的3/4,也就是45枚金币。
”侍卫官却说:“假如继续赌下去,我要2次好机会才能取胜,而你只好一次就够了,是2:1,所以你只能取走全部金币的2/3,,即40枚金币。
”两人谁也说不服谁,互不相让,赌注也无法分配。
赌徒默勒为了得到这笔赌注,对这个问题分析了很久,越想越觉得自己提出的分法是合理的,但又说不服侍卫官。
又不敢与侍卫官胡闹,怎么办呢?一天,他灵机一动,将这个问题写信请教了当时法国著名的数学家与物理学家帕斯卡。
默勒心想,如果数学家认为我的分法是正确的,那么你侍卫官总要服从了吧。
他提出的问题是:“两人规定谁先赢S局就算赢了,若一人赢了A(A<S)局;另一人赢了B(B<S)局时,赌博终止了,应该怎样分配赌注才算公平合理?”帕斯卡看到这个问题后,很感兴趣。
他想,若以两人已赢的局数作比例来分配赌注,谁也不会服气,他们都会说;“若继续赌下去,我肯定会全部赢。
第一章 事件与概率

事件的和(A∪B) : 事件A和事 件B中至少有一个发生的这 一事件称为事件A和事件B 的和, 记为A∪B. 事件的积(A∩B) : 事件A和事 件B同时发生这一事件称为 事件A和事件B的积, 记为 A∩B. 如果A∩B= Φ, 则称A和B不相 容, 即事件A和B不能同时发 生.
概率论与数理统计
概率论与数理统计
样本空间的分割
设B1, B2, · · · Bn是样本空间Ω中的两两不相 容的一组事件, 即BiBj = Φ, i ≠ j, 且满足 n i =1 Bi =Ω, 则称B1, B2, · · · , Bn 是样本空间Ω 的一 个分割(又称为完备事件群,英文为partition).
Ac
对立事件: A不发生这一 事件称为事件A的对立 事件(或余事件) .
事件A和事件B的差A−B: 事件A发生而事件B不发 生这一事件称为事件A 和事件B的差, 记为A−B.
概率论与数理统计
De Morgan对偶法则
De Morgan对偶法则
上面公式可以推广到n个事件:
概率论与数理统计
什么是概率
概率论与数理统计
随机现象和随机试验
随机现象:自然界中的客观现象, 当人们观测它时, 所得结果不能预先确定, 而仅仅是多种可能结果 之一.
随机试验: 随机现象的实现和对它某特征的观测.
随机试验的要求: 结果至少有两个;每次只得到其 中一种结果且之前不能预知;在相同条件下能重复 试验. 举例说明随机现象和随机试验.
概率论与数理统计
(三)主观概率
人们常谈论种种事件出现机会的大小, 如某人有80% 的可能性办成某事. 而另一人则可能认为仅有50%的 可能性. 即我们常常会拿一个数字去估计这类事件发 生的可能性, 而心目中并不把它与频率挂钩.
概率统计简史:分赌本问题与概率论的起源

概率统计简史:分赌本问题与概率论的起源概率统计简史(1):分赌本问题与概率论的起源帕斯卡费马惠更斯概率论起源于博弈问题。
1654年,职业赌徒德·梅累向法国数学家帕斯卡(B.Pascal,1623-1662)提出一个使他苦恼很久的分赌本问题:甲、乙两赌徒赌技相同,各出赌注50法郎,每局中无平局。
他们约定,谁先赢三局则得到全部100法郎的赌本。
当甲赢了两局,乙赢了一局时,因故要中止赌博。
现问这100法郎如何分才算公平?帕斯卡与另一位法国数学家费马(Fermat, 1601~1665)在一系列通信中就这一问题展开了讨论。
事实上,很容易设想出以下两种分法:(1)甲得100·(1/2) 法郎,乙得100·(1/2) 法郎;(2)甲得100·(2/3) 法郎,乙得100·(1/3) 法郎。
第一种分法考虑到甲、乙两人赌技相同,就平均分配,没有照顾到甲已经比乙多赢一局这一个现实,对甲显然是不公平的。
第二种分法不但照顾到了“甲乙赌技相同”这一前提,还尊重了已经进行的三局比赛结果,当然更公平一些。
但是,第二种分法还是没有考虑到如果继续比下去的话会出现什么情形,即没有照顾两人在现有基础上对比赛结果的一种期待。
那么,这更合理的第三种分法又该怎样分呢?试想,假如能继续比下去的话,至多再有两局必可结束。
若接下来的第四局甲胜(概率为1/2),则甲赢得所有赌注;若乙胜,还要再比第五局,当且仅当甲胜这一局时,甲赢得所有赌注(这两局出现此种情形的概率为(1/2)·(1/2)=1/4)。
若设甲的最终所得为X ,则P(X=100)=1/2+1/4=3/4于是,X的分布律为从而甲的“期望” 所得应为0·(1/4)+100·(3/4)=75 法郎;乙的“期望”所得应为100-75=25法郎。
这种方法照顾到了已赌结果,又包括了再赌下去的一种“期望”,它自然比前两种方法都更为合理,使甲乙双方都乐于接受。
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概率论起源的故事
数学之所以有生命力,就在于有趣。
数学之所以有趣,就在于它对思维的启迪。
以下就是一则概率论起源的故事。
更早些时候,法国有两个大数学家,一个叫做巴斯卡尔,一个叫做费马。
巴斯卡尔认识两个赌徒,这两个赌徒向他提出了一个问题。
他们说,他俩
下赌金之后,约定谁先赢满 5 局,谁就获得全部赌金。
赌了半天, A 赢了 4 局, B 赢了 3 局,时间很晚了,他们都不想再赌下去了。
那么,这个钱应该怎么分?
是不是把钱分成 7 份,赢了 4 局的就拿 4 份,赢了 3 局的就拿 3 份呢?或者,因为最早说的是满 5 局,而谁也没达到,所以就一人分一半呢?
这两种分法都不对。
正确的答案是:赢了 4 局的拿这个钱的3/4, 赢了3 局的拿这个钱的1/ 4。
为什么呢?假定他们俩再赌一局,或者 A 赢,或者 B 赢。
若是 A 赢满了
5 局,钱应该全归他; A 如果输了,即 A 、 B 各赢 4 局,这个钱应该对半分。
现在, A 赢、输的可能性都是 1/2, 所以,他拿的钱应该是 1/2×1+ 1/2×1/ 2=3/ 4, 当然, B 就应该得 1/4。
通过这次讨论,开始形成了概率论当中一个重要的概念—————数学期望。
在上述问题中,数学期望是一个平均值,就是对将来不确定的钱今天应该
怎么算,这就要用 A 赢输的概率 1/2 去乘上他可能得到的钱,再把它们加起来。
概率论从此就发展起来,今天已经成为应用非常广泛的一门学科。