概率论及其应用分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zhouda1112 北京大学概率统计专业博士,聊聊概率及其应用,也聊聊教学科研过程中的心得体会

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概率论的严格化

已有 8036 次阅读 2009-3-3 15:07 |个人分类:概率论历史与人物|系统分类:科普集锦| 公理化, 俄国数学, 数学严格化, 俄国数学

前面提到,直到20世纪初期,概率论仍徘徊于主流数学的门外。我们可以听听20世纪初期一些数学巨匠关于概率论的言论。
Poincaré:人们难以给出概率的一个满意定义
Mazurkiewicz:概率论并不是数学教学的一个独立成分;它的基本概念尚未完全奠定。
但从另一个侧面,我们可以窥见在那一时期,许多数学家都在关注概率论严格定义的问题,虽然他们的尝试大都没有成功,但是科学的发展就是这样,当某个问题得到这个行业的高度关注时,必定会催生相关领域的快速发展。其实数学中所谓的“好”问题,就是那些能带来很多研究机会的问题。所以,不管是那个时期的概率论的体系建立问题,还是现今的费马大定理,庞加莱猜想等著名问题,其本身的意义固然重要,但更重要的是它们带来很多有价值的研究方法。正因为此,当有人问起Hilbert为什么不去证明费马大定理的时候,他说“那么好的一个问题为什么要去解决它呢?”
回到概率论体系建立的问题。
现在,凡是受过概率论基础教育的人都知道,苏联数学家Kolmogorov1933年创立了概率论的公理体系。个人认为,Kolmogorov之于概率论的意义,就如同Newton之于经典物理学的意义。Newton对其学术成就最经典的言论是“我站在了巨人的肩膀上”。某种程度上,Newton是时代催生的英雄,虽然我们不否认Newton的天才。Kolmogorov也存在这种类似。
我们就来看看那个时代都发生了什么?
首先是测度论的发展。1902年,法国人Lebesgue的论文《积分,长度与面积》首次把中的长度和面积概念推广到一般Borel集的Lebesgue测度;1913年,Radon进一步研究了中在紧集上为有穷的一般Borel测度;1915年,Frechet提出了抽象可测空间上的测度和符号测度概念;1930年,Radon-Nikodym给出了著名的Radon-Nikodym定理。值得注意的是,在这28年间,测度论一直是作为分析学的一部分在发展。但随着Radon-Nikodym定理的完成,测度论已经为概率论的严格表述提供了所有关键性工具。
其实在Kolmogorov提出概率论的公理体系之前,很多数学家已经将测度论应用到了概率论当中。1909年,Borel已经把区间[01]赋以的Lebesgue测度看作概率测度;另外,1923年,Wiener应用Daniell处理测度论的方法来研究Brown运动。
这里不详述Kolmogorov工作的具体内容,包括至20世纪50年代的许多对Kolmogorov体系的延伸性工作,它们在历史上都被视为概率论学科真正严格化的标志性成果。
另外,我们发现俄罗斯(包括前苏联)对于概率论的贡献非常大。从19世纪的代表人物ChebyshevMarkovLyapunov,到20世纪的SlutskyKhinchinKolmogorov,他们都为概率论的发展作出了卓越贡献。俄罗斯(包括前苏联)数学家总都会带给世界数学界很多震撼,以莫斯科大学为主体的俄罗斯数学拥有极好的传统,他们的讨论班组织得尤其出色,其水平之高令人叹服。据说Kolmogorov关于概率论的体系就逐步形成于讨论班。


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