- Biografia
- Wczesne lata i praca
- Boska życzliwość
- Pierwsza publikacja naukowa
- Motywacje do matematyki
- Śmierć i dziedzictwo
- Składki
- Twierdzenie Bayesa
- Bayesianizm
- Wnioskowanie bayesowskie
- Bibliografia
Thomas Bayes (1702-1761) był angielskim teologiem i matematykiem, uważanym za pierwszą osobę, która użyła prawdopodobieństwa indukcyjnego. Ponadto opracował twierdzenie, które nosi jego imię: twierdzenie Bayesa.
Jako pierwszy ustanowił matematyczną podstawę wnioskowania o prawdopodobieństwie: metodę obliczania częstotliwości, z jaką zdarzenie miało miejsce wcześniej i prawdopodobieństwa, że wystąpi ono w przyszłych testach.
Niewiele wiadomo o początkach i rozwoju jego życia; wiadomo jednak, że był członkiem Royal Society of London, prestiżowego towarzystwa naukowego w Wielkiej Brytanii.
Z drugiej strony, angielski matematyk nie zdążył opublikować w życiu wszystkich swoich dzieł; w rzeczywistości opublikował tylko dwie małe prace, z których tylko jedna była związana z dziedziną nauki i anonimowo.
Po jego śmierci jego prace i notatki zostały zredagowane i opublikowane przez angielskiego filozofa Richarda Price'a. Dzięki temu w dzisiejszych czasach wykorzystywane są produkty ich wysiłków.
Biografia
Wczesne lata i praca
Thomas Bayes urodził się w 1701 lub 1702 roku; dokładna data jego urodzenia nie jest znana. Mówi się, że urodził się w Londynie lub w hrabstwie Hertfordshire w Anglii. Był najstarszym synem siedmiorga dzieci Joshuy Bayesa, prezbiteriańskiego pastora z Londynu. Jego matką była Anne Carpenter.
Bayes pochodził z wybitnej rodziny protestanckiej, która nie przestrzegała zasad Kościoła anglikańskiego, znanego jako Mavericks. Zostały założone w angielskim mieście Sheffield.
Z tego powodu studiował z prywatnymi nauczycielami i podobno uczył go Abraham de Moivre, francuski matematyk znany ze swojego wkładu w teorię prawdopodobieństwa, która miała duży wpływ na jego projekty.
Ze względu na swoje radykalne przekonania religijne nie mógł zapisać się na uniwersytety, takie jak Oxford czy Cambridge, więc studiował w szkockich szkołach, takich jak University of Edinburgh. Tam studiował logikę i teologię.
W 1722 r. Wrócił do domu i pomagał ojcu w kaplicy, a około 1734 r. Przeniósł się do Tunbridge Wells. Pozostał tam, gdzie był ministrem kaplicy Mount Sion, do 1752 r.
Boska życzliwość
Boska życzliwość, czyli intensywne udowodnienie, że głównym celem Boskiej Opatrzności i Rządu jest szczęście ich Chrześcijaństwa, było jednym z pierwszych opublikowanych dzieł Thomasa Bayesa w roku 1731.
Wiadomo, że Bayes opublikował tylko dwa krótkie prace; jedna związana z teologią i metafizyką, a druga praca związana z dziedziną naukową bardziej ukierunkowaną na ich wkład.
Mówi się, że teologiczna praca metafizyczna została napisana w odpowiedzi na wspomnienie anglikańskiego filozofa i pastora Johna Balguya.
W poprzednich latach Balguy opublikował esej o Stworzeniu i Opatrzności, w którym wyjaśnił, że zasadą moralną, która powinna kierować życiem ludzkim, mogą być drogi Boga; to znaczy, że dobroć w Bóstwie nie jest zwykłym usposobieniem do życzliwości, ale porządkiem i harmonią.
Na podstawie tej pracy Bayes odpowiedział swoją publikacją i kontrowersją: „jeśli Bóg nie był zobowiązany do stworzenia wszechświata, dlaczego to zrobił?”
Pierwsza publikacja naukowa
W 1736 roku ukazała się jedna z jego pierwszych publikacji naukowych (anonimowo), zatytułowana Wprowadzenie do doktryny fluksji i obrona matematyków przed zarzutami autora Analityka.
Praca polegała na obronie rachunku różniczkowego Izaaka Newtona w odpowiedzi na atak biskupa Berleleya na teorię przepływów i nieskończone serie Newtona w jego pracy The Analyst z 1730 roku.
Praca Bayesa była w zasadzie obroną metod algebraicznych Newtona, w których pozwala on na wyznaczanie maksimów i minimów relacji, stycznych, krzywizn, powierzchni i długości.
Ta publikacja była tą, która otworzyła Thomasowi Bayesowi drzwi do zostania członkiem Royal Society of London w 1742 r., Pomimo braku opublikowanych prac związanych z matematyką. Mimo to odkryto jego pracę, która początkowo była anonimowa. To spowodowało, że został zaproszony do Royal Society.
Motywacje do matematyki
W późniejszych latach zainteresował się teoriami prawdopodobieństwa. Historyk statystyczny z Chicago Stephen Stigler uważa, że Bayes zainteresował się tym tematem po przejrzeniu jednej z prac angielskiego matematyka Thomasa Simpsona.
Jednak brytyjski statystyk George Alfred Barnard uważa, że matematykę uczył się i motywował ją po przeczytaniu książki swojego nauczyciela Abrahama Moivre'a.
Kilku historyków spekuluje, że Bayes miał motywację do obalenia argumentu szkockiego empirysta Davida Hume'a, przedstawionego w jego Investigation of Human Understanding, w którym był przeciwny cudownym wierzeniom.
Oprócz dwóch opublikowanych traktatów napisał kilka artykułów na temat matematyki. Jeden z nich znalazł się w liście skierowanym do Johna Cantona, sekretarza Royal Society of London. Artykuł został opublikowany w 1763 roku i dotyczył serii rozbieżnych, a konkretnie twierdzeń Moivre Stirlinga.
Mimo to artykuł nie był komentowany w korespondencji żadnego z ówczesnych matematyków, więc najwyraźniej nie miał on wielkiego znaczenia.
Śmierć i dziedzictwo
Tablica znajdująca się w dawnym domu Thomasa Bayesa autorstwa Simona Harriyotta, za pośrednictwem Wikimedia Commons
Chociaż nie było dowodów potwierdzających działalność Bayesa w jego późniejszych latach, wiadomo, że nigdy nie porzucił studiów matematycznych; w przeciwnym razie poszedł znacznie głębiej w prawdopodobieństwo. Z drugiej strony Bayes nigdy się nie ożenił, więc zmarł samotnie w Tunbridge Wells w roku 1761.
W 1763 roku Richard Price został poproszony o bycie „literackim wykonawcą” dzieł Thomasa Bayesa; następnie zredagował pracę zatytułowaną Esej na temat rozwiązania problemu w doktrynie możliwości. W takiej pracy zawarte jest twierdzenie Bayesa, jeden z udanych wyników teorii prawdopodobieństwa.
Później prace Bayesa pozostawały ignorowane w Królewskim Towarzystwie w Londynie i miał on praktycznie niewielki wpływ na ówczesnych matematyków.
Jednak markiz de Condorcet, Jean Antoine Nicolás Caritat, na nowo odkrył pisma Thomasa Bayesa. Później, francuski matematyk Pierre Simon Laplace wziął je pod uwagę w swojej pracy Analytical Theory of Probability, w 1812 roku. Dziś ich dziedzictwo jest kontynuowane w różnych dziedzinach matematyki.
Składki
Twierdzenie Bayesa
Rozwiązanie Bayesa problemu prawdopodobieństwa odwrotnego (przestarzały termin na prawdopodobieństwo nieobserwowanej zmiennej) zostało przedstawione w jego pracy An Essay for Solving a Problem in the Doctrine of Possabilities, poprzez jego twierdzenie. Praca została odczytana przez Royal Society of London w 1763 roku, po jego śmierci.
Twierdzenie wyraża prawdopodobieństwo zajścia zdarzenia „A”, wiedząc, że istnieje zdarzenie „B”; to znaczy, łączy prawdopodobieństwo „A” danego „B” i „B” dla danego „A”.
Na przykład prawdopodobieństwo, że masz bóle mięśni, biorąc pod uwagę, że masz grypę, możesz poznać prawdopodobieństwo wystąpienia grypy, jeśli masz bóle mięśni.
Obecnie twierdzenie Bayesa jest stosowane w teorii prawdopodobieństwa; jednak dzisiejsze statystyki dopuszczają tylko prawdopodobieństwa uzasadnione empirycznie, a twierdzenie to oferuje tylko prawdopodobieństwa subiektywne.
Mimo to twierdzenie pozwala nam wyjaśnić, w jaki sposób można zmodyfikować wszystkie te subiektywne prawdopodobieństwa. Z drugiej strony można ją zastosować w innych przypadkach, takich jak: prawdopodobieństwa wcześniejsze lub późniejsze, w diagnostyce raka itp.
Bayesianizm
Termin „bayesowski” jest używany od 1950 r. Dzięki postępowi w technologii komputerowej, który umożliwił naukowcom połączenie tradycyjnej statystyki bayesowskiej z technikami „losowymi”; użycie twierdzenia rozpowszechniło się w nauce i innych dziedzinach.
Prawdopodobieństwo bayesowskie jest interpretacją pojęcia prawdopodobieństwa, która pozwala na wnioskowanie z pewnymi hipotezami; to znaczy, zdania mogą być prawdziwe lub fałszywe, a wynik będzie całkowicie niepewny.
Filozoficzne poglądy Bayesa na prawdopodobieństwo są trudne do oceny, ponieważ jego esej nie porusza kwestii interpretacji. Jednak Bayes definiuje „prawdopodobieństwo” w sposób subiektywny. Według Stephena Stiglera Bayes zamierzał uzyskać wyniki w bardziej ograniczony sposób niż współcześni bayesiści.
Mimo to teorie Bayesa były istotne dla opracowania innych aktualnych teorii i reguł.
Wnioskowanie bayesowskie
Thomas Bayes dał początek swojemu słynnemu twierdzeniu, aby wyjaśnić inne wydarzenia. Obecnie wnioskowanie bayesowskie stosuje się do teorii decyzji, widzenia komputerowego (metoda rozumienia rzeczywistych obrazów w celu uzyskania informacji liczbowych) itp.
Wnioskowanie bayesowskie to sposób na dokładniejsze przewidywanie aktualnych danych; Innymi słowy, jest to korzystna metoda, gdy nie masz wystarczającej liczby odniesień i chcesz osiągnąć zgodne z prawdą wyniki.
Na przykład istnieje dość duże prawdopodobieństwo, że słońce wzejdzie ponownie następnego dnia; jednak istnieje małe prawdopodobieństwo, że słońce nie wzejdzie.
Interferencja bayesowska używa stymulatora numerycznego do potwierdzenia stopnia wiary w hipotezę przed obserwacją dowodów i jednocześnie oblicza stopień wiary w hipotezę po obserwacji. Interferencja bayesowska jest oparta na stopniach subiektywnych przekonań lub prawdopodobieństwach.
Bibliografia
- Thomas Bayes, wydawcy Encyclopedia Britannica, (nd). Zaczerpnięte z britannica.com
- Thomas Bayes. Wielebny, twierdzenie i wielokrotne zastosowania, Fernando Cuartero (nd). Zaczerpnięte z habladeciencia.com
- Divine Belevolence, Thomas Bayes, (2015). Zrobiono z books.google.com
- Thomas Bayes, Wikipedia w języku angielskim (nd). Zaczerpnięte z Wikipedia.org
- Filozofia nauki: potwierdzenie bayisowskie, Phillip Kitcher (nd). Zaczerpnięte z britannica.com