Теория вероятностей

Тео́рия вероя́тностей — раздел математики, изучающий случайные события, случайные величины, их свойства и операции над ними.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Математи́ческая стати́стика — наука, разрабатывающая математические методы систематизации и использования статистических данных для научных и практических выводов.

Математи́ческий ана́лиз (классический математический анализ) — совокупность разделов математики, соответствующих историческому разделу под наименованием «анализ бесконечно малых», объединяет дифференциальное и интегральное исчисления.

Функциональный анализ — раздел анализа, в котором изучаются бесконечномерные топологические векторные пространства и их отображения.

Ко́мпле́ксный ана́лиз, тео́рия фу́нкций ко́мпле́ксного переме́нного (или ко́мпле́ксной переме́нной; сокращенно — ТФКП) — раздел математического анализа, в котором рассматриваются и изучаются функции комплексного аргумента.

Теория чисел, или высшая арифметика, — раздел математики, первоначально изучавший свойства целых чисел. В современной теории чисел рассматриваются и другие типы чисел — например, алгебраические и трансцендентные, а также функции различного происхождения, которые связаны с арифметикой целых чисел и их обобщений.

Упоминания в литературе

Особенно большое распространение в статистической науке получили такие направления математики, как теория вероятностей и математическая статистика. В статистике употребляются операции, которые прямым образом рассчитываются с помощью правил теории вероятностей. Это выборочный метод наблюдения. Основное из этих правил – ряд теорем, выражающих закон больших чисел. Суть этого закона заключается в исчезновении в сводном показателе элемента случайности, с которой связаны индивидуальные характеристики, по мере объединения в нем все большего их числа.

Нина Владимировна Коник, Общая теория статистики: конспект лекции

Во вторых же системах, а именно – вероятностных, напротив, действует постулат независимых испытаний, т. е. каждый отдельно взятый опыт должен быть поставлен вне всякой связи с другим, ему аналогичным. В этом контексте на все вероятностно трактуемые события налагается условие независимости их друг от друга. Таков основной постулат классической теории вероятностей. О нем нередко забывают, используя без коррекций и оговорок эту теорию применительно к реальной макродействительности, т. е. по отношению к системам геологическим, биологическим, социологическим (прогнозы и зондаж общественного мнения, ввиду их некорректности, как и следовало ожидать, очень часто несостоятельные, далекие от действительности). Более адекватным было бы исходить из новой, неклассической теории вероятности событий как частично зависимых и на этой основе создать новую эпистемологию и новую квантовую теорию макромира, описывающую эволюцию и динамику систем природы и общества. В описывающей события субатомного мира классической квантовой теории (механике, теории поля, электродинамике и пр.) основным орудием служит волновая функция, аргументы которой неименованные величины, вероятности. Поэтому иногда говорят (в частности, так высказался известный немецкий физик К. Ф. Вейцзеккер), что «квантовая теория есть не что иное как общая теория вероятностей»[117].

Коллектив авторов, Инновационная сложность, 2015

Теорема Байеса названа в честь Томаса Байеса (Thomas Bayes; 1702–1761), автора «Опыта к решению проблемы в учении о случайностях» (опубл. 1763), где он впервые решил один из ее частных случаев. Одна из основных теорем теории вероятностей, позволяющая определить степень вероятности того, что произошло какое-либо событие, на основе вероятностей других, связанных с ним, событий. – Пер.

Ричард Суинберн, Существование Бога, 1979

Как отмечалось выше, согласно Ж. Пиаже, четвертый период когнитивного развития – формальных операций – начинается обычно с одиннадцати лет, когда логика начинает учитывать все возможные, все мыслимые комбинации. Ж. Пиаже и его сотрудники провели серии экспериментов, в которых выявили, что способность детей комбинировать различные факторы, проводить анализ их взаимодействия формируется не раннее подросткового возраста. В то же время большинство детей при решении комбинаторных задач действуют бессистемно, только 5–15 % испытуемых рассматривают отдельные варианты, следуя определенной схеме. В дальнейшем недостаточное знание комбинаторных способов рассуждения препятствует развитию научного мышления. В связи с этим Министерство образования РФ приняло постановление об обязательном введении в программу общеобразовательной школы по математике изучение раздела «Комбинаторика, статистика и теория вероятностей», начиная с 2006 г. Практическое значение формирования комбинаторного мышления у младших школьников и подростков четко показано в работе [34].

М. Л. Чухловина, Деменция. Диагностика и лечение, 2010

Отвечающий сам определяет объём ответа, содержание даваемой информации. В качестве примера открытого вопроса можно привести следующий: «Зачем вводятся, с вашей точки зрения, элементы статистики и теории вероятностей в школьный курс математики?».

И. М. Смирнова, Актуальные проблемы обучения математике и информатике в школе и педагогическом вузе, 2017

Связанные понятия (продолжение)

Комбинато́рика (комбинаторный анализ) — раздел математики, изучающий дискретные объекты, множества (сочетания, перестановки, размещения и перечисления элементов) и отношения на них (например, частичного порядка). Комбинаторика связана с другими областями математики — алгеброй, геометрией, теорией вероятностей и применяется в различных областях знаний (например, в генетике, информатике, статистической физике).

Теория групп — раздел общей алгебры, изучающий алгебраические структуры, называемые группами, и их свойства. Группа является центральным понятием в общей алгебре, так как многие важные алгебраические структуры, такие как кольца, поля, векторные пространства, являются группами с расширенным набором операций и аксиом. Группы возникают во всех областях математики, и методы теории групп оказывают сильное влияние на многие разделы алгебры. В процессе развития теории групп построен мощный инструментарий...

Гармони́ческий ана́лиз (или фурье́-ана́лиз) — раздел математического анализа, в котором изучаются свойства функций с помощью представления их в виде рядов или интегралов Фурье. Также метод решения задач с помощью представления функций в виде рядов или интегралов Фурье.

Тео́рия мно́жеств — раздел математики, в котором изучаются общие свойства множеств — совокупностей элементов произвольной природы, обладающих каким-либо общим свойством. Создана во второй половине XIX века Георгом Кантором при значительном участии Рихарда Дедекинда, привнесла в математику новое понимание природы бесконечности, была обнаружена глубокая связь теории с формальной логикой, однако уже в конце XIX — начале XX века теория столкнулась со значительными сложностями в виде возникающих парадоксов...

А́лгебра (от араб. الْجَبْر‎, «аль-джабр» — восполнение) — раздел математики, который можно нестрого охарактеризовать как обобщение и расширение арифметики. Слово «алгебра» также употребляется в общей алгебре в названиях различных алгебраических систем. В более широком смысле под алгеброй понимают раздел математики, посвящённый изучению операций над элементами множеств произвольной природы, обобщающий обычные операции сложения и умножения чисел.

Дискре́тная матема́тика — часть математики, изучающая дискретные математические структуры, такие, как графы и утверждения в логике.

Вариацио́нное исчисле́ние — раздел анализа, в котором изучаются вариации функционалов. Наиболее типичная задача — найти функцию, на которой заданный функционал достигает экстремального значения.

Теория функций вещественной переменной (или теория функций действительного переменного) — раздел анализа, нацеленный на углублённое изучение двух понятий «классического» математического анализа: производной и интеграла.

Тополо́гия (от др.-греч. τόπος — место и λόγος — слово, учение) — раздел математики, изучающий...

Анализ как современный раздел математики — значительная часть математики, исторически выросшая из классического математического анализа, и охватывающая, кроме дифференциального и интегрального исчислений, входящих в классическую часть, такие разделы, как теории функций вещественной и комплексной переменной, теории дифференциальных и интегральных уравнений, вариационное исчисление, гармонический анализ, функциональный анализ, теорию динамических систем и эргодическую теорию, глобальный анализ. Нестандартный...

Теория приближений — раздел математики, изучающий вопрос о возможности приближенного представления одних математических объектов другими, как правило более простой природы, а также вопросы об оценках вносимой при этом погрешности. Значительная часть теории приближения относится к приближению одних функций другими, однако есть и результаты, относящиеся к абстрактным векторным или топологическим пространствам.

Интегра́льное уравне́ние — функциональное уравнение, содержащее интегральное преобразование над неизвестной функцией. Если интегральное уравнение содержит также производные от неизвестной функции, то говорят об интегро-дифференциальном уравнении.

Случа́йный проце́сс (вероятностный процесс, случайная функция, стохастический процесс) в теории вероятностей — семейство случайных величин, индексированных некоторым параметром, чаще всего играющим роль времени или координаты.

Дифференциальное уравнение в частных производных (частные случаи также известны как уравнения математической физики, УМФ) — дифференциальное уравнение, содержащее неизвестные функции нескольких переменных и их частные производные.

Дифференциа́льная геоме́трия и дифференциальная тополо́гия — два смежных раздела математики, которые изучают гладкие многообразия, обычно с дополнительными структурами.

Дифференциальное исчисление — раздел математического анализа, в котором изучаются понятия производной и дифференциала и способы их применения к исследованию функций. Формирование дифференциального исчисления связано с именами Исаака Ньютона и Готфрида Лейбница. Именно они чётко сформировали основные положения и указали на взаимообратный характер дифференцирования и интегрирования. Создание дифференциального исчисления (вместе с интегральным) открыло новую эпоху в развитии математики. С этим связаны...

Вычислительные (численные) методы — методы решения математических задач в численном видеПредставление как исходных данных в задаче, так и её решения — в виде числа или набора чисел.

Алгебраическая геометрия — раздел математики, который объединяет алгебру и геометрию. Главным предметом изучения классической алгебраической геометрии, а также в широком смысле и современной алгебраической геометрии, являются множества решений систем алгебраических уравнений. Современная алгебраическая геометрия во многом основана на методах общей алгебры (особенно коммутативной) для решения задач, возникающих в геометрии.

Эргодичность — специальное свойство некоторых динамических систем, состоящее в том, что в процессе эволюции почти каждое состояние с определённой вероятностью проходит вблизи любого другого состояния системы.

Лине́йная а́лгебра — раздел алгебры, изучающий объекты линейной природы: векторные (или линейные) пространства, линейные отображения, системы линейных уравнений, среди основных инструментов, используемых в линейной алгебре — определители, матрицы, сопряжение. Теория инвариантов и тензорное исчисление обычно (в целом или частично) также считаются составными частями линейной алгебры. Такие объекты как квадратичные и билинейные формы, тензоры и операции как тензорное произведение непосредственно вытекают...

Математи́ческая ло́гика (теоретическая логика, символическая логика) — раздел математики, изучающий математические обозначения, формальные системы, доказуемость математических суждений, природу математического доказательства в целом, вычислимость и прочие аспекты оснований математики. В более широком смысле рассматривается как математизированная ветвь формальной логики — «логика по предмету, математика по методу», «логика, развиваемая с помощью математических методов».

Теория представлений — раздел математики, изучающий абстрактные алгебраические структуры с помощью представления их элементов в виде линейных преобразований векторных пространств. В сущности, представление делает абстрактные алгебраические объекты более конкретными, описывая их элементы матрицами, а операции сложения и умножения этих объектов — сложением и умножением матриц. Среди объектов, поддающихся такому описанию, находятся группы, ассоциативные алгебры и алгебры Ли. Наиболее известной (и, исторически...

Данная статья представляет собой обзор основных событий и тенденций в истории математики с древнейших времён до наших дней.

Подробнее: История математики

Общая алгебра (также абстрактная алгебра, высшая алгебра) — раздел математики, изучающий алгебраические системы (также иногда называемые алгебраическими структурами), такие как группы, кольца, поля, модули, решётки, а также отображения между такими структурами.

Вычислительная математика — раздел математики, включающий круг вопросов, связанных с производством разнообразных вычислений. В более узком понимании вычислительная математика — теория численных методов решения типовых математических задач. Современная вычислительная математика включает в круг своих проблем изучение особенностей вычисления с применением компьютеров.

Специальные функции — встречающиеся в различных приложениях математики (чаще всего — в различных задачах математической физики) функции, которые не выражаются через элементарные функции. Специальные функции представляются в виде рядов или интегралов.

Центра́льные преде́льные теоре́мы (Ц. П. Т.) — класс теорем в теории вероятностей, утверждающих, что сумма достаточно большого количества слабо зависимых случайных величин, имеющих примерно одинаковые масштабы (ни одно из слагаемых не доминирует, не вносит в сумму определяющего вклада), имеет распределение, близкое к нормальному.

Подробнее: Центральная предельная теорема

Алгебраи́ческая тополо́гия (устаревшее название: комбинаторная топология) — раздел топологии, изучающий топологические пространства путём сопоставления им алгебраических объектов (групп, колец и т. д.), а также поведение этих объектов под действием различных топологических операций.

Математи́ческая фи́зика — теория математических моделей физических явлений. Она относится к математическим наукам; критерий истины в ней — математическое доказательство. Однако, в отличие от чисто математических наук, в математической физике исследуются физические задачи на математическом уровне, а результаты представляются в виде теорем, графиков, таблиц и т. д. и получают физическую интерпретацию. При таком широком понимании математической физики к ней следует относить и такие разделы механики...

Теория вычислимости, также известная как теория рекурсивных функций, — это раздел современной математики, лежащий на стыке математической логики, теории алгоритмов и информатики, возникшей в результате изучения понятий вычислимости и невычислимости. Изначально теория была посвящена вычислимым и невычислимым функциям и сравнению различных моделей вычислений. Сейчас поле исследования теории вычислимости расширилось — появляются новые определения понятия вычислимости и идёт слияние с математической...

Общая топология, или теоретико-множественная топология, — раздел топологии, в котором изучаются понятия «непрерывности» и «предела» в наиболее общем смысле.

Теория потенциала — раздел математики и математической физики, посвящённый изучению свойств дифференциальных уравнений в частных производных в областях с достаточно гладкой границей посредством введения специальных видов интегралов, зависящих от определённых параметров, называемых потенциалами.

Оптимизация — в математике, информатике и исследовании операций задача нахождения экстремума (минимума или максимума) целевой функции в некоторой области конечномерного векторного пространства, ограниченной набором линейных и/или нелинейных равенств и/или неравенств.

Тео́рия алгори́тмов — наука, находящаяся на стыке математики и информатики, изучающая общие свойства и закономерности алгоритмов и разнообразные формальные модели их представления. К задачам теории алгоритмов относятся формальное доказательство алгоритмической неразрешимости задач, асимптотический анализ сложности алгоритмов, классификация алгоритмов в соответствии с классами сложности, разработка критериев сравнительной оценки качества алгоритмов и т. п. Вместе с математической логикой теория алгоритмов...

Закон больших чисел (ЗБЧ) в теории вероятностей — принцип, описывающий результат выполнения одного и того же эксперимента много раз. Согласно закону, среднее значение конечной выборки из фиксированного распределения близко к математическому ожиданию этого распределения.

Ве́кторный ана́лиз — раздел математики, распространяющий методы математического анализа на векторы, как правило в двух- или трёхмерном пространстве.

Динамическая система — множество элементов, для которого задана функциональная зависимость между временем и положением в фазовом пространстве каждого элемента системы. Данная математическая абстракция позволяет изучать и описывать эволюцию систем во времени.

Эллиптическая функция — в комплексном анализе периодическая в двух направлениях функция, заданная на комплексной плоскости. Эллиптические функции можно рассматривать как аналоги тригонометрических (имеющих только один период). Исторически, эллиптические функции были открыты как функции, обратные эллиптическим интегралам.

Интегральное исчисление — раздел математического анализа, в котором изучаются понятия интеграла, его свойства и методы вычислений.

Выпуклая геометрия — ветвь геометрии, изучающая выпуклые множества, в основном, в евклидовом пространстве. Выпуклые множества возникают естественным образом во многих областях, в том числе в вычислительной геометрии, выпуклом анализе, комбинаторной геометрии, функциональном анализе, геометрии чисел, интегральной геометрии, линейном программировании, теории вероятностей.

Преде́л — одно из основных понятий математического анализа. Различают предел последовательности и предел функции.

Теория моделей — раздел математической логики, который занимается изучением связи между формальными языками и их интерпретациями, или моделями. Название теория моделей было впервые предложено Тарским в 1954 году. Основное развитие теория моделей получила в работах Тарского, Мальцева и Робинсона.

Аналити́ческая геоме́трия — раздел геометрии, в котором геометрические фигуры и их свойства исследуются средствами алгебры.

Стохастическое дифференциальное уравнение (СДУ) — дифференциальное уравнение, в котором один член или более имеют стохастическую природу, то есть представляют собой стохастический процесс (другое название — случайный процесс). Таким образом, решения уравнения также оказываются стохастическими процессами. Наиболее известный и часто используемый пример СДУ — уравнение с членом, описывающим белый шум (который можно рассматривать как пример производной винеровского процесса). Однако, существуют и другие...

Математи́ческий объе́кт — абстрактный объект, определяемый и изучаемый в математике (или в философии математики).

Упоминания в литературе (продолжение)

Особенно большое распространение в статисти–ческой науке получили такие направления математи–ки, как теория вероятностей и математическая стати–стика.

Л. В. Щербина, Общая теория статистики, 2008

Здесь и проблема вечного двигателя, сформулированная во времена отсутствия представлений о стационарных состояниях самоорганизующихся систем за пределами равновесия, которая в своей классической формулировке апеллирует к «циклу Карно», опирается на модель идеального газа (которого нет в природе). Здесь и «второе начало» классической термодинамики, постулирующей неизбежную деградацию не только систем косной природы, но всех реальных систем, предрекая им неизбежное скольжение к состоянию хаоса по основной термодинамической ветви (процесс возрастания энтропии) и отказывая в стремлении к режиму-аттрактору неравновесной устойчивости, прежде всего для систем проточных, коими заполнен мир. Здесь и классическая теория вероятностей, которую активно используют в статистических оценках реальных процессов, невзирая на то, что основана она на постулате о независимости испытаний (в действительности, как известно, нет независимых событий, поскольку издревле известно, что «всё связано со всем»). Фантомы прошлого приобретают сегодня иное звучание и растворяются, если прибегнуть к науке о нестационарных, нелинейных, протекающих за пределами равновесия процессах.

Коллектив авторов, Философские проблемы междисциплинарного синтеза, 2015

В таком понимании проблема Планка становится очень близкой к проблеме Больцмана, Планк применяет для ее решения вероятностную технику Больцмана. Грубо говоря, использует теорию вероятностей для нахождения пропорций, в которых резонаторы попадают в каждую отдельную ячейку, – точно так, как Больцман находил распределение молекул.

Томас Кун, После «Структуры научных революций», 2000

Определение же средних значений – задача теории вероятностей. При максимальном температурном равновесии максимален и хаос движения молекул, в котором исчезает всякий порядок. Встает вопрос: может ли и если да, то как, из хаоса снова возникнуть порядок? На это физика сможет ответить лишь через сто лет, введя принцип симметрии и принцип синергии.

Коллектив авторов, Концепции современного естествознания. Учебное пособие, 2009

Рынок некоторым образом оценивает меру неопределенности, что отражается в ценах опционов. Инвестор также может оценить величину неопределенности, исходя из своих собственных соображений, основанных на применении аппарата теории вероятности и других математических и статистических методов. Если оценка неопределенности, полученная инвестором, расходится с оценкой рынка, то инвестор вправе предположить, что рассматриваемый опцион переоценен или недооценен. Соотношение этих двух неопределенностей является основным философским принципом, на котором основывается построение критериев. Соотношение неопределенностей может выражаться прямо или косвенно, но всегда в той или иной форме присутствует в алгоритме, вычисляющем значения критериев.

Вадим Цудикман, Опционы: Разработка, оптимизация и тестирование торговых стратегий, 2017

Шли годы, теория вероятности из забавы игроков превращалась в могучий инструмент обработки, интерпретации и использования информации, новые остроумные идеи громоздились одна на другую, необычайно быстро происходило развитие количественных методов анализа случайных процессов, наступало Новое Время и в науке.

Ю. А. Чеботарев, Случайность и неслучайность биржевых цен, -1

Математическая статистика – наука о математических методах систематизации и использования статистических данных для решения научных и практических задач. Математическая статистика тесно примыкает к теории вероятностей и базируется на ее понятиях. Однако главным в математической статистике является не распределение случайных величин, а анализ статистических данных и выяснение, какому распределению они соответствуют. Большая статистическая совокупность, из которой отбирается часть объектов для исследования, называется генеральной совокупностью, а множество объектов, собранных из нее, – выборочной совокупностью, или выборкой. Статистическое распределение – это совокупность вариант и соответствующих им частот (или относительных частот).

В. А. Подколзина, Медицинская физика, -1

Роль в теории вероятности среднего квадратичного отклонения наглядно показывает неравенство Чебы-шева, которое имеет вид:

М. А. Бабаев, Приборостроение, -1

В конце ХIХ – начале ХХ вв. начали разработываться современные методики практической психодиагностики, касающиеся основных психодиагностических процессов личности, личностных свойств и состояний индивида. Именно в это время активно формируются и развиваются теория вероятностей и математическая статистика, на которых позднее стали основываться научные способы количественной психодиагностики.

Н. А. Сидорова, Диагностика соискателя, -1

В 1874 г. в Санкт-Петербургском университете защитил на степень магистра математики работу «Общая теория интегрирования линейных дифференциальных уравнений высших порядков частными производными». В том же году его избрали доцентом кафедры чистой математики Киевского университета. Читал лекции по теории вероятностей, теории чисел, разностному исчислению. Через два года опубликовал работу, посвященную интегрированию дифференциальных уравнений механики, и успешно защитил диссертацию «Интегрирование дифференциальных уравнений механики» (1877) на степень доктора чистой математики. Был назначен экстраординарным профессором, с 1888 г. – ординарным, с 1899 г. – заслуженным профессором математики Киевского университета.

О. А. Гапоненко, Ученые, прославившие Беларусь, 2017

4. Кремер Н. Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Юнити-Дана, 2004. – 573 с.

Коллектив авторов, Развитие предпринимательства: проблемы, тенденции и перспективы. Сборник научных трудов, 2014

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ э ю я