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《随机过程》与《随机信号分析》的相同点与不同点

已有 13612 次阅读 2026-1-30 10:00 |个人分类:随机过程|系统分类:科研笔记

《随机过程》和《随机信号分析》的研究对象基本概念(随机过程定义)虽然完全相同,但它们从同一基本概念(随机过程定义)出发建立的布朗运动理论却完全不同,甚至相互矛盾,不能他洽(图1)。

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图1 《随机过程》与《随机信号分析》对比

此外,《随机过程》布朗运动理论与《随机信号分析》布朗运动理论的实际应用效果也大为不同,前者获得了失败应用,后者获得了成功应用。

《数理金融学》基于《随机过程》布朗运动数学模型推导出的著名B-S期权定价公式,由于无法正确描述并预测金融市场的波动趋势及波动程度,导致B-S期权定价公式成为造成198719972007年三次重大金融危机的罪魁祸首。被誉为“中国金融数学开创者”的彭实戈院士在《中国基础研究发展报告(2019年)》中明确指出:B-S期权定价公式是造成以前历次重大金融危机的关键性原因

《随机信号分析》布朗运动理论可正确描述并预测惯性陀螺仪中的随机游走(布朗噪声),成功地解决了飞机、舰船、火箭、卫星、宇宙飞船和导弹的精确导航和精确制导问题,在航空、航天、航海和军事等领域获得了极为成功和广泛的应用。

从图1可以看出,《随机过程》布朗运动理论没有保持与“随机过程定义”中“样本函数”的概念同一,不加说明地将一个布朗粒子在t时刻的位移x(t)(一个实现)从“样本函数”替换为“随机变量”,因而产生了违反同一律的“偷换概念”逻辑错误,不仅导致《随机过程》布朗运动理论与《随机信号分析》布朗运动理论相互矛盾,而且与自然科学、工程技术和社会科学大量的布朗运动观察实验结果不符,无法正确描述实际布朗运动现象及规律

数学史上最著名的“偷换概念”逻辑错误出现在牛顿创立的《微积分》中。牛顿在导数推导过程中违反同一律,随意用∆x=0替换∆x≠0,产生了“偷换概念”逻辑错误。

英国大主教贝克莱(Berkeley)首先发现了牛顿《微积分》中的逻辑错误(贝克莱悖论)。贝克莱严厉批评牛顿是有意识地“偷换概念”,《微积分》理论是“分明的诡辩”,并强调“逻辑错误不会产生科学”,从而引发了一场持续150多年的“第二次数学危机”,牛顿《微积分》险被推翻。

整个18世纪,数学家们的首要任务就是消除牛顿《微积分》中违反同一律的“偷换概念”逻辑错误,几乎每一位数学家都为此做出了巨大的努力。

后来柯西(Cauchy)将极限概念作为《微积分》的理论基础,才消除了牛顿违反同一律的“偷换概念”逻辑错误(贝克莱悖论),彻底解除了数学史上的第二次危机。

                   



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