友情提示:如果本网页打开太慢或显示不完整,请尝试鼠标右键“刷新”本网页!阅读过程发现任何错误请告诉我们,谢谢!! 报告错误
热门书库 返回本书目录 我的书架 我的书签 TXT全本下载 进入书吧 加入书签

科学发现的逻辑 作者:波珀-第22章

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!



南薅ù蟾攀峭耆荒芙邮艿摹6杂谂浪慕馐吞娜耍瑅on Mises的回答是强调科学的使用概率(例如在物理学中)与一般的使用概率之间的不同。他指出要求定义恰当的科学术语非要在一切方面去适应不确切的、前科学的用法是个错误。

  按照von Mises的意见,概率计算的任务只不过在于此:从具有某些给定“初始分布”(initial distributions)的某些给定“初始集合”(initial collectives)推论出具有“导出分布”(derived distributions)的“导出集合”(derived collectives);简言之,根据给定的概率计算出那些没有给定的概率。

  von Mises把他的理论的独特特点概括为四点:集合概念先于概率概念;定义概率概念为相对频率的极限值;提出随机公理;以及规定概率计算的任务。

  51.新的概率理论计划

  von Mises提出的两条公理或公设以定义集合概念曾遇到强烈的批评——我认为这个批评不是没有道理的。特别是反对把收政公理和随机公理结合起来,理由是不允许把极限或收敛的数学概念应用于按照定义(即由于随机公理)必定不服从任何数学规则或定律的序列。因为数学极限值不过是决定序列的数学规则或定律的特有性质。数学极限值不过是这种数学规则或定律的一种性质,如果任意选定一个接近于零的分数,序列中都有一个元素,使得在它之后的所有元素与某个一定的值的差小于这个分数——于是这个值称为它们的极限值。

  为了对付这些反对意见,有人建议不要把收敛公理和随机公理结合起来,仅假定收敛,即被限值的存在。至于随机公理,建议或者全然放弃它(Kamke),或者用较弱的要求代替它(Reichenbach)。这些意见的前提是认为引起麻烦的是随机公理。

  与这些观点相对照,我倾向于责怪收敛公理不亚于责怪随机公理。因此我认为有两项任务要做:改进随机公理——主要是一个数学问题;以及完全消除收敛公理——认识论家特别关心的一个问题(参阅第66节)。

  下面我首先讨论数学问题,然后讨论认识论问题。

  这两项任务中的第一项,即数学理论的重建,其主要目的是从一个修改了的随机公理推导出Bernoulli定理——第一个“大数定律”;修改为实现这个目的所需,不要求更多。更确切地说,我的目的是推导出二项式公式(Binomial Formula,有时称为“Newton公式”),我称为“第三式”。因为能用通常的方法从这个公式中获得Bernoulli定理和概率论的其他极限定理。

  我的计划是首先制定一个有穷类(finite class)的频率理论,并且尽量在这个框架内发展这个理论——即直至推导出(“第一”)二项式。这个有穷类频率理论原来是类理论(thetheory of classes)一个十分基本的部分。它之得到发展只是为了获得讨论随机公理的基础。

  接着我将通过引入收敛公理的老方法进而到无穷序列,即能够无限延续的事件序列,因为我们需要它来讨论随机公理。在推导出和考察Bernoulli定理之后,我将考虑如何能消除收敛公理,以及哪一类公理系统我们应该作为结果保留下来。

  在数学推导的过程中,我将使用三个不同的频率符号:F”示有穷类的相对频率;F’示无穷频率…序列相对频率的极限值;最后F示客观额率,即在“不规则”或“随机”或“似机遇”序列中的相对频率。

  52.有穷类内的相对频率

  让我们考虑一类α的有穷数目的偶发事件,例如昨天用这粒特定的骰子掷猜这类偶发事件。设这类α为非空类(non-empty),可以说它起着参考系的作用,将称之为(有穷的)参考类(reference-class)。属于α的元素数目,即它的基数,用“N(α)”表示,读作“α数”。另一类β,可以是有穷的,也可以不是有穷的。我们称β为性质类(property-class)。例如它可以是所有掷5的类,或(如我们将要说的)所有具有性质5的掷猜类。

  属于α又属于β的那些元素类,例如昨天用这粒特定的骰子掷并有性质5的掷类被称为α和β的乘积类(product…class),用“α·β”表示,读作“α和β”。由于α·β是α的子类,它至多能含有有穷的元素数(它可以是空类)。α·β中的元素数用“N(α·β)”表示。

  当我们用N表示(有穷)的元素数时,用F”示相对频率。例如,“在有穷参考类α内性质β的相对频率”写作“αF”(β)”,可读作“β的α频率”。我们现在能定义

  (定义1)αF”(β)=N(α·β)/N(α)

  根据我们的例子这意味着:“昨天用这骰子掷时出现5的相对频率,按照定义等于昨天用这骰子掷5的数被昨天用这骰子掷的总数来除所得的商。”

  从这个颇为平凡的定义中,能够十分容易地推导出有穷类中频率计算的定理(更具体地说,一般乘法定理;加法定理;以及除法定理,即Bayes规则)。在这种频率计算的定理中,以及在一般的概率计算中,其特征是基数(N数)从不在其中出现,出现的是相对频率,即比值,或F数。N数仅发生在一些基本定理的证明中,这些基本定理是直接从这个定义中演绎出来的;但N数并不发生在定理自身中。

  在这里用一个十分简单的例子来说明对此应作如何理解。让我们用“”(读作“β的补数”或简单地读作:“非β”)来表示不属于β的一切元素类。于是我们可写出:

  αF”(β)+αF”()=1

  虽然这个定理仅包含F数,它的证明要利用N数。因为这定理认定义(1)中得出,借助于来自断言N(α·β)十N(α·β)=N(α)的类的计算的一个简单定理。

  53.选择、独立、无影响、无关

  在能够用有穷类相对频率作的运算中,选择(selection)的运算对以下所述有特殊重要性。

  设给定一个有穷参考类α,例如一只匣子中的钮扣类,以及两个性质类,β(比方说,红钮扣)和γ(比方说,大钮扣)。我们现在可把乘积类α·β看作一个新的参考类,并提出α·βF”(γ)值的问题,即在新的参考类内γ的频率的问题。新的参考类α·β可称为“从α中选择β元素的结果”或“按照性质β从α中选择”;因为我们可以想到它是通过从α中选择那些具有性质β(红)的一切元素(钮扣)。

  γ发生在新的参考类α·β中的频率与发生在原先的参考类α中的频率相同,这恰恰是可能的;即

  α·βF”(γ)=αF”(γ)是正确的。在这种情况下,我们(遵循Hausdorff)说性质β和γ“在参考类a内是相互独立的”。独立关系是三项关系,在性质β和γ上是对称的。如果两种性质α和β在参考类α内是(相互)独立的,我们也可说性质γ在α内不受β元素的选择的影响;也许可说参考类α,就性质γ而言,不受按照性质β所作的选择的影响。

  β和γ在α内相互独立或不受影响也可——按照主观理论的观点——解释如下:如果我们被告知类α的某一特定元素具有性质β,那么这个信息是无关的,如果β和γ在α内是相互独立的话;也就是对于这个元素是否也有性质γ这个问题是无关的。如果另一方面我们知道,γ更经常(或不那么经常)发生在子类α·β(已根据β从α中选择出来)中,那么某个元素有性质β的信息对于这个元素是否也有性质γ的问题便是有关的了。

  54.有穷序列、顺序选择和邻域选择

  设有穷参考类α的元素是编了号的(例如盒子中的每一个钮扣都写上一个数目),并且把它们按照序数排列成序列。在这种序列中我们可以区分出两类具有特殊重要性的选择,即按照元素的序数进行选择,或简称顺序选择,以及按照它的邻域进行选择。

  顺序选择是根据依赖于元素序数的性质β从序列α中进行选择,元素的选择必须根据序数决定。例如β可以是性质偶数(even),因此我们从a中选择的一切元素,其序数是偶数。因此选择出来的元素形成一个所选子序列(selected sub…sequence)。如果性质γ独立于根据β的顺序选择,那么我们也可说,顺序选择对γ而言是独立的;或者我们也可说序列α就γ而言,不受β元素的选择的影响。

  邻域选择之有可能是由于这个事实:在把元素排列为编号序列时,某些邻域关系就形成了。这使我们例如有可能选择那些其直接先行者具有性质γ的所有成员;或者比方说,选择那些其第一和第一个先行者,或其第一个后续者具有性质Y的所有成员,如此等等。

  因此如果我们有一个事件序列——比方说掷钱币猜正反面——,我们就必须区分两类性质:如“正面”或“反面”那样一些的主要性质,这些性质属于与其在序列中位置无关的每一个元素;以及如“偶数”或“反面的后续者”等那样一些次要性质,这些性质是一个元素由于它在序列中的地位而获得的。

  具有两个主要性质的序列称为“二择一”。正如von Mises业已表明的(如果我们小心仔细),有可能把概率论的基本点发展为二择一理论,而不牺牲普遍性。用“1”和“0”表示二择一的两种主要性质,每一种二择一可表示为许多1和0的序列。

  一种二择一的结构可以是有规律的,或者它也可能是多少不规则的。下面我将更周密地研究某些有穷二择一的这种规律性或不规则性。

  55.有穷序列的n…自由度

  让我们以有穷二择一α为例,它由一个个1和0组成,有规律地排列如下:

  (α)1100110011001100……在�
返回目录 上一页 下一页 回到顶部 赞(0) 踩(0)
未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
温馨提示: 温看小说的同时发表评论,说出自己的看法和其它小伙伴们分享也不错哦!发表书评还可以获得积分和经验奖励,认真写原创书评 被采纳为精评可以获得大量金币、积分和经验奖励哦!