說起概率論起源的故事,就要提到法國的兩個數(shù)學(xué)家。一個叫做帕斯卡,一個叫做費馬。帕斯卡是17世紀(jì)有名的“神童”數(shù)學(xué)家。費馬是一位業(yè)余的大數(shù)學(xué)家,許多故事都與他有關(guān)。
帕斯卡認(rèn)識的朋友中有兩個是賭徒。
1651年,法國一位貴族梅累向法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家帕斯卡提出了一個十分有趣的“分賭注”問題。這兩個賭徒說,他倆下賭金之后,約定誰先贏滿5局,誰就獲得全部賭金。賭了半天,a贏了4局,b贏了3局,時間很晚了,他們都不想再賭下去了。那么,這個錢應(yīng)該怎么分?是不是把錢分成7份,贏了4局的就拿4份,贏了3局的就拿3份呢?或者,因為最早說的是滿5局,而誰也沒達到,所以就一人分一半呢?
這兩種分法都不對。正確的答案是:贏了4局的拿這個錢的3/4,贏了3局的拿這個錢的1/4。
為什么呢?假定他們倆再賭一局,或者a贏,或者b贏。若是a贏滿了5局,錢應(yīng)該全歸他;a如果輸了,即a、b各贏4局,這個錢應(yīng)該對半分,F(xiàn)在,a贏、輸?shù)目赡苄远际?/2,所以,他拿的錢應(yīng)該是1/2×1+1/2×1/2=3/4,當(dāng)然,b就應(yīng)該得1/4。
這個問題可把他難住了,他苦苦思考了兩三年,到1654年才算有了點眉目。于是他寫信給的好友費馬,兩人討論結(jié)果,取得了一致的意見:梅累的分法是對的,他應(yīng)得64個金幣的,賭友應(yīng)得64金幣的。
通過這次討論,開始形成了概率論當(dāng)中一個重要的概念—————數(shù)學(xué)期望。
在上述問題中,數(shù)學(xué)期望是一個平均值,就是對將來不確定的錢今天應(yīng)該怎么算,這就要用a贏輸?shù)母怕?/2去乘上他可能得到的錢,再把它們加起來。概率論從此就發(fā)展起來,今天已經(jīng)成為應(yīng)用非常廣泛的一門學(xué)科。
這時有位荷蘭的數(shù)學(xué)家惠更斯在巴黎聽到這件新聞,也參加了他們的討論。討論結(jié)果,惠更斯把它寫成一本書叫《論賭博中的計算》(1657年),這就是概率論最早的一部著作。
概率論現(xiàn)在已經(jīng)成了數(shù)學(xué)的一個重要分支,在科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域里有著十分廣泛的應(yīng)用。
概率論進一步的發(fā)展
帕斯卡、費馬和惠更斯以來,第一個對概率論給予認(rèn)真注意的是雅各布·伯努利。他的《猜度術(shù)》一書,包含了大數(shù)律的敘述;棣莫弗最早使用正態(tài)分布曲線;拉格朗日的貢獻在于誤差理論。
不過,首先將概率論建立在堅固的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的是拉普拉斯。從1771年起,拉普拉斯發(fā)表了一系列重要著述,特別是1812年出版的《概率的解析理論》,對古典概率論作出了強有力的數(shù)學(xué)綜合,敘述并證明了許多重要定理。拉普拉斯等人的著作還討論了概率論對人口統(tǒng)計、保險事業(yè)、度量衡、天文學(xué)甚至某些法律問題的應(yīng)用。概率論在十八世紀(jì)已遠(yuǎn)不再是只與賭博問題相聯(lián)系的學(xué)科了。
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