Normal dağılımı nasıl bulabilirdim?


16

Normal dağılımın ilk türetme neydi yapabilirsiniz o türetme çoğaltmak ve ayrıca tarihsel bağlamda anlatmaya ?

Demek istediğim, eğer insanlık normal dağılımı unuttuysa, onu yeniden keşfetmenin en olası yolu nedir ve en olası türetme ne olurdu? İlk türevlerin, binomlar gibi temel kesikli olasılık dağılımlarını hesaplamak için hızlı yollar bulmaya çalışmanın bir yan ürünü olarak gelmiş olması gerektiğini tahmin ediyorum. Bu doğru mu?


2
Olasılık dağılımları bulmak çok zor değil: herhangi bir pozitif bütünleştirilebilir fonksiyon al, normalleştir ve böylece olasılık yoğunluğuna sahipsin. Şimdi bir dağıtım ailesi ile olasılık temelli çıkarım yapmak istiyorsanız, basit bir dışbükey fonksiyon olması için yoğunluğun logaritmasına ihtiyacınız vardır. Daha doğrusu, belirli bir dışbükey kayıp işlevini en aza indirme olasılığının en yüksek olmasını istiyorsanız, bu kaybın üstel değeri uygun bir yoğunluk seçimidir. Kare hata Normal dağılıma neden olur ve dışbükey kaybın en basit örneği olabilir.
Olivier

1
@Olivier, bir olasılık dağılımını kolayca icat edebilmeniz, bunun yararlı olduğu veya her yerde göründüğü anlamına gelmez. Gauss dağılımının keşfi, sadece bir işlevi normalleştirmekle kalmayıp, tahmin edebileceğim gerçek problemleri çözmekle ilgilidir.
statlearner

2
Bu geçmişle ilgili, sorunuzu cevaplayabilecek veya kısmen cevaplayabilecek bir dizi soru ve cevap var.
Glen_b

2
Wikipedia'daki en.wikipedia.org/wiki/Normal_distribution#History tarihine ilişkin bölüm okumaya değer. Çıkardığım sonuç, buradaki önceliğin sıklıkla uluslararası bir anlaşmazlık konusu olduğudur. De Moivre, Laplace, Gauss, ...
mdewey

2
Burada bu soruyu bir göz atın ve @Glen_b stats.stackexchange.com/questions/227034/… tarafından verilen cevap Normal dağılımın nasıl yeniden keşfedilebileceğini öğrenmenin bir yolu ölçüm almak ve ilişkili bir belirsizlik / hata olduğunu fark etmektir. ölçümünüzle, yani ölçümlerinizi tekrar tekrar sonuçlandırırsanız sonuç% 100 aynı olmaz. Sonra belirsizliği / hatayı ölçmek istersiniz. Ve sonra biraz matematik gerekir :) Ayrıca Stahl referans gerçekten bir okumaya değer!
Stefan

Yanıtlar:


7

İlk türevlerin, binomlar gibi temel kesikli olasılık dağılımlarını hesaplamak için hızlı yollar bulmaya çalışmanın bir yan ürünü olarak gelmiş olması gerektiğini tahmin ediyorum. Bu doğru mu?

Evet.

Normal eğri, binom dağılımına bir yaklaşım olarak DeMoivre tarafından 1733'te matematiksel olarak geliştirildi . Makalesi 1924 yılına kadar Karl Pearson tarafından keşfedilmedi. Laplace 1783'te hataların dağılımını tanımlamak için normal eğriyi kullandı. Daha sonra Gauss, 1809'da astronomik verileri analiz etmek için normal eğriyi kullandı.

Kaynak: NORMAL DAĞITIM

Tarihsel bağlamı olan diğer kaynaklar:

Günümüzde Normal dağılımın büyük için Binomlar için bir yaklaşım olması, Merkezi Limit Teoreminin özel bir durumu olarak kabul edilmektedir. Çoğu ders kitabında bulunabilir ve ilköğretim olarak kabul edilir. Wikipedia'da bir kanıt bulabilirsiniz . Üstel e x = lim ( 1 + xn, karakteristik fonksiyonun Taylor genleşmesinden sonra-t2ex=lim(1+xn)n . Bazen ders kitaplarındaBinomlariçin özel kanıtlar bulursunuz ve buDeMoivre-Laplaceteoremiolarak bilinir.t22


Benoit, DeMoivre'in türetilmesi temel görünmüyor, cevabınıza dahil edebilir misiniz? Bu DeMoivre türevi aradığım bir şey (bir yan not olarak, tüm hesap ve yaklaşım sonuçlarının - örneğin, stirling yaklaşımı - zaten DeMoivre için mevcut olup olmadığını biliyor musunuz, yoksa bu kanıtının modern bir versiyonu mu?)
statslearner

1
Bu modern bir versiyon. DeMoire'ın tarihsel türevini bilmiyorum. Sahip olduğum tek tarihsel bilgi hem Stephan hem de benim tarafımdan yazılmış makaledir.
Benoit Sanchez

6

Stahl ("Normal Dağılımın Evrimi", Matematik Dergisi , 2006) , normalin ilk tarihsel izlerinin kumardan, binom dağılımlarına (demografi için) yakınlaştırmadan ve astronomide hata analizinden geldiğini savunuyor.


4
Evet, ancak bu vakaların çoğunda (tümü?) Normal dağılım açık değildi. Bu, Ben Franklin'in Maxwell'in Denklemlerini bildiği (veya icat ettiği) sonucuna benziyor çünkü elektriği denedi.
whuber

Bu yazarların yaptıkları türevleri verebilir misiniz?
İstatistik

Örneğin, onu elde etmek için hangi matematiğe ihtiyaçları vardı?
İstatistik

3

Sorunun tarihsel kısmı, muhtemelen, bu forumda birden çok kez yanıtlanmıştır, örneğin bkz. benzer bir sorunun kabul edilen cevabına . Hayır, ayrık dağılımlara bir yaklaşım olarak keşfedilmemiştir. O zamanlar olasılık dağılımının bile olduğuna dair şüphem var. Bugünlerde fizikçi veya matematikçi denilen adamlar tarafından keşfedildi, sanırım o zaman doğa filozofları.

Başka bir medeniyetin normal dağılımı nasıl keşfedeceği ilginç bir sorudur. Herhangi bir hata ve rahatsızlığı inceleyen herkes bunu bulurdu. Böylece uygarlığımız gök cisimlerini incelerken buldu. Diğer insanların fizik veya matematikten önce istatistik geliştirebileceğinden şüpheliyim.


2

Ayrıca kendime bu soruyu sordum ve bu youtube videosu bulduğum en iyi cevap

https://www.youtube.com/watch?v=cTyPuZ9-JZ0

Orijinal türetme olduğunu düşünmüyorum ama videonun açıklaması "Bu argüman 1850'de gökbilimci John Herschel ve 1860'ta fizikçi James Clerk Maxwell'in çalışmalarından uyarlandı."



1

Bu soruyu ayrıştırmak zor. Bu sorudaki "Ben" kim? Ve söz konusu zaman ne zaman? Neredeyse önemsiz bir cevap, olan bir konum / ölçek ailesi bulmaktırαtecrübe(-x2) . OP daha sonra "İnsanlık normal dağılımı unuttuysa, nasıl yeniden keşfedilecek?" Diye sormaya devam eder. Bu tamamen farklı bir soru. Burada ilgili bir cevabın 1) modern bilimin bakış açısını ödünç verdiğini düşünüyorum 2) en sık karşılaşılan tarihsel cevaptan, yani Merkezi Limit Teorisinden farklı bir cevap sağlar.

Kuantum mekaniğinde, bilgi teorisinde ve termodinamikte entropi, bir sistemin durumunu nicelleştirir. Bu alanlarda, kuantum durumu aslında tamamen rastgele veya stokastiktir. Bunu klasik mekanikle karşılaştırın. Klasik mekanikte devletler sabittir, ancak gözlemlerimiz yüzlerce veya milyonlarca gözlemlenmemiş etki faktörünün katkısı nedeniyle kusurludur: bu tür bir sonuç CLT'ye neden olur.

Kuantum mekaniğinde, sistemin durumu hakkındaki inancımızı ölçmek için Bayesian olasılığını kullanıyoruz. Bu çizgiler boyunca, Gauss veya normal rastgele değişkenin sonlu ortalama veya standart sapmalı tüm rastgele değişkenler arasında maksimum entropiye sahip olduğuna dair kanıtlar sunuldu ve ayarlandı.

https://www.dsprelated.com/freebooks/sasp/Maximum_Entropy_Property_Gaussian.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_entropy

http://bayes.wustl.edu/etj/articles/brandeis.pdf

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.