مشاهیر علم آمار

در این تایپک با زندگی دانشمندان علم آمار آشنا خواهیم شد.

 زندگینامه بلز پاسکال

 

بلز پاسکال ریاضیدان، فیلسوف و فیزیکدان فرانسوی 19 ژوئن 1623 در کلرمون پاریس واقع در مرکز فرانسه به دنیا آمد. او را پاک‌ترین موجود در آن روزگار نام نهادند. پدرش اتین پاسکال ریاست اداره مالیات کلرمون را به عهده داشت. بلز در خانواده‌ای خشک و قانون‌مند پا به جهان گذاشت. او دو خواهر بزرگ‌تر به نام‌های ژیلبرت و ژاکلین داشت. مادرش آنتوانت بگون زیر بار زندگی خشنی که پدر بوجود آورده بود کمر خم کرد و در حالی که بلز 3 سال بیشتر نداشت چشم از جهان فرو بست و فرزندانش را تنها گذاشت. پدر بعد از مرگ همسرش سختگیری بیشتری به فرزندانش می‌‌کرد. او می‌‌خواست آنان را تحت تعالیم خشک کلیسای آن دوران بزرگ کند و پرورش دهد.

بلز از همان کودکی علاقه بسیار خود را به ریاضیات نشان داد اما با مخالفت‌های پدر مواجه شد. پدر سعی می‌‌کرد او را به جای خواندن کتاب‌های علمی به مطالعه کتب ادبی تشویق کند. پدر حتی دست‌ زدن به کتاب‌های ریاضی را در خانه منع کرد. او معتقد بود که ریاضی ذهن کودکش را خسته می‌‌کند. پدر پاسکال بازنشست شد او تصمیم گرفت اوقات بیشتری را برای تربیت فرزندانش در نظر بگیرد. او بیش از پیش نسبت به پرورش فرزندانش حساس شده بود. بچه‌ها نیز باید تحت اوامر پدر می‌‌بودند. پدر در سال 1631 وقتی بلز 8 ساله بود راهی پاریس شد تا در تحقیقات ادبی و مذهبی امکانات بیشتری داشته باشد. او تعلیم پسرش را به عهده گرفت. در ابتدا همه کتاب‌های آموزش ریاضی را در خانه جمع‌آوری کرد. او عقیده داشت نباید انرژی خدادادی پسرش برای فعالیت‌های دیگر از بین برود اما بلز علاقه شدیدی به آموختن ریاضی داشت. او از طریق یکی از دوستانش کتاب‌های اقلیدسی را دریافت می‌‌کرد و پنهانی به مطالعه می‌‌پرداخت.

در سن 12 سالگی بلز در هندسه بسیار جدی شد و به تحقیق درباره قضیه‌های اقلیدس پرداخت. او بدون این که معلمی داشته باشد توانست بسیاری از قضیه‌های هندسه اقلیدسی را نزد خود اثبات کند. در 16 سالگی قضیه‌ای از هندسه تصویری را کشف کرد که بعدها (قضیه پاسکال) نام گرفت. او در همان سال کتاب (مقاطع مخروطی) را نوشت. پدرش وقتی به این موضوع پی ‌برد در ابتدا عصبانی شد اما به عظمت فکری پسرش پی ‌برد و از تصمیم سابقش منصرف شد و او را آزاد گذاشت تا به تحصیل ریاضیات بپردازد. این نابغه کوچک با نوشتن کتابش به شهرت رسید و نظر پدر را نسبت به ریاضیات تغییر داد. در واقع پاسکال معلم خودش بود. پدر دریافت که نمی‌‌تواند جلوی پسر باهوشش را بیش از این بگیرد. پاسکال جوان شروع به مشارکت با گروهی از ریاضیدانان و عالمان در مورد دایره مرسن در یک جلسه هفتگی کرد. زمانی که کتاب این نابغه نوجوان به دست دکارت رسید، قبول نمی‌‌کرد که پسری 16 ساله آن هم بدون تعلیم و تربیت زیر نظر مربیان و معلمان ریاضی، آن را نوشته باشد اما پس از مطمئن شدن،‌ نبوغ و استعداد وی را تحسین کرد.

پاسکال از کتب موجود همچون کتب مربوط به دکارت و اقلیدس مطالب زیادی یاد می‌‌گرفت اما همه مطالب را به خوبی نمی‌‌توانست بفهمد زیرا لغات و شکل‌های مشکلی داشت. پاسکال از معدود کسانی بود که از کارش لذت می‌‌برد. او درهمان دوران مقاله‌ای در مورد هندسه در جلسه‌ای میان بزرگان ریاضی ارائه داد که مورد توجه همگان قرار گرفت. علاوه بر فعالیت درهندسه و ریاضیات، او در فیزیک نیز به تحقیق می‌پرداخت. درسال 1640 شگفت‌آورترین اختراع زمان خود یعنی ماشین حساب را اختراع کرد و تعجب و حیرت همگان را برانگیخت. این اختراع سبب شهرت روزافزون او شد. پاسکال در زمینه فیزیک به کشفیات فراوانی دست یافت که از جمله آنها می‌توان به (اصل پاسکال) درباره انتقال فشار در سیالات اشاره کرد. او کارهای مهمی در هیدروستاتیک که به همین سبب واحد فشار پاسکال نامیده می‌شود انجام داد.

بلزپاسکال بسیار باهوش و خلاق بود. در حالیکه همه در حال درک قضیه هندسه تحلیلی دکارت بودند، او در سال 1639 مقاله‌ای در زمینه مقاطع مخروطی نوشت و آن را انتشار داد.اصل پاسکال یکی از مهمترین ایده ‌هایش بود. اصل پاسکال در مورد انتقال فشار مایعات چنین می‌گوید: فشاری که بر یک قسمت از مایع محصور وارد می‌شود بدون کاهش بر همه نقاط آن وارد می‌شود. کاربرد اصل پاسکال در ترمز اتومبیل و بالا بر هیدرولیکی است یکی از مزایای بالابر هیدرولیکی این است که می‌توان در آن نیروی کوچک به نیروی بزرگ تبدیل شود.

قضیه شش ضلعی پاسکال نیز انقلابی در هندسه برپا کرد. او اظهار داشت که سه نقطه‌ای که از تقاطع اضلاع روبروی یک شش ضلعی محاط شده و در یک مقطع مخروطی به دست می‌آیند، بر یک خط راست واقع می‌شود. خط راستی که بر هر کدام از سه نقطه تقاطع اضلاع روبرو قرار گیرد (خط پاسکال) نامیده می‌شود. خواهرش ژیلبرت زندگی‌نامه او را نوشت. او در مورد زندگی برادرش نوشت که مقالات و نظریات پاسکال جوان بهترین ایده‌ های ریاضی است که از زمان ارشمیدس تا به حال نوشته شده است. پاسکال از بی‌خوابی مزمن رنج می‌برد.

او تحت تاثیر خواهرش ژاکلین قرار گرفت و جذب صومعه شد و خودش را وقف کلیسا کرد. در واقع بی‌ بهره شدن جهان دانش از وجود این نابغه همین عقاید پوچ و متعصبانه خواهرش بود که بر او تاثیر گذاشت. لذا در سن 25 سالگی فعالیت‌های علمی خود را رها کرد و به دیر ژان سنیست‌ها رو آورد و برای توبه و استفاده از طلسم کمربند میخ‌دار می‌بست و بر تخت سرد و آجری می‌خوابید. زیرا خواهرش معتقد بود که دانش یک شهوت روانی است شبیه شهوت جسمی و باید برای پاک کردن ذهن از دانش جسم خود را عذاب دهد تا بخشش خداوند شامل حال انسان شود. در همان حال بود که پاسکال برای شوهر خواهرش نوشت: گمان نمی‌کنم ناچار باشیم اندیشه‌ها و حکم ‌هایی را که از گذشته به ما رسیده است بپذیریم مگر آنکه استدلالی منطقی و بی‌تردید داشته باشند و به نظر من نهایت ضعف و نادانی است که به حقیقت‌های روشن و مسلم گردن ننهیم و به اندیشه‌های کهنه خود باور داشته باشیم. در حقیقت پاسکال به عقاید کورکورانه کلیسای آن دوران اعتقاد نداشت و تنها تحت تاثیر خواهرش قرار گرفته بود.

در کلیسا در سال 1668به درد دندان مبتلا شد و برای نجات از درد به ریاضیات پناه برد و در 8 روز کتابی درباره انتگرال و دیگر کشفهای خودش در زمینه محاسبه دیفرانسیل نوشت. او 4 سال آخر عمر خود کار مفیدی در زمینه ریاضیات و فیزیک انجام نداد و تنها خود را شکنجه داد. همچنین او دست به کارهای مذهبی زد و 18 نامه با موضوع (اگر خدا نبود) را خطاب به انسان‌های بی‌اعتقاد به خدا نوشت.پاسکال زندگی پر ثمر و مشکلی داشت. او در یک حادثه در سال 1654 که اسب‌ها کالسکه‌اش را می‌کشیدند از بالای پل به داخل رودخانه افتاد و آسیب دید هر چند او نجات یافت اما به شدت تحت تاثیر این حادثه قرار گرفت و مریض احوال شد. او در سن 39 سالگی از بیماری که در مغزش ایجاد شده بود، در پاریس چشم از جهان فرو بست. پاسکال نه تنها یک ریاضیدان و فیزیکدان و مخترع بود بلکه یک فیلسوف و نویسنده مذهبی نیز به شمار می‌رفت و چندین کتاب از جمله کتاب (اندیشه‌ها) را در زمینه مذهب مسیح نوشت و از خود بجا گذاشت.

بلز پاسکال بر این عقیده بود که برای فهمیدن چیزی باید از آن چیز فاصله گرفت تا آن را مورد داوری قرار داد. اما برای شناخت قلبی همان چیز باید آن را بتوان احساس کرد. این احساس آگاهی فرد نسبت به آن مسئله است. او می‌گفت شما در دنیای بسیار پر سر و صدا زندگی می‌کنید و این سر و صداهای غیر طبیعی که به دست بشر به وجود آمده به حس ‌های شما حمله‌ور می‌شود و سکوت را از شما دور می‌کند. انسان به گونه‌ای تربیت شده که همیشه از سکوت در فرار است. در نظر بسیاری از اشخاص تنها بودن نوعی کابوس است و تمام گرفتاریها و بدبختی‌های انسان از آنجا ناشی می‌شود که او نمی‌تواند در سکوت تک و تنها در اتاقی بنشیند و حرف نزند.

ویرایش و تلخیص: آکاایران

رونالد فیشر 

تقریبا هر روز در روزنامه ها و مجلات می خوانیم و یا در کتابهای علمی جملاتی را مشاهده می کنیم. مانند این که سیگار کشیدن موجب سرطان ریه می شود، ورزش کردن در جلوگیری از بیماریهای قلبی موثر است و غیره. دلیل درستی این اظهار نظرها چیست؟ شواهد آماری. برای تولید یک دارو شرکت داروسازی باید داروی خود را روی گروهی از بیماران آزمایش کند و در صورتی که نتایج ازمایشها نشان دهد مزایای دارو از نظر آماری معنی دار است اجازه عرضه آن را می دهند. اگر ذهن درخشان رونالد آیلمر فیشر نبود چنین نتایجی حاصل نمی شد.

این نابغه تند مزاج کسی بود که نشان داد چگونه می توان از میان داده های خام حقایق محکم علمی را استخراج کرد. فیشر یکی از تاثیر گذارترین دانشمندان قرن بیستم بوده است. یافته های جدید بر پایه مفاهیمی استوارند که او ابداع کرده است مانند p یا تحلیل واریانس و... او روشی یافت که از طریق آن می شد با داشتن نتایج سفرهای اکتشافی جانوران جدید و تعداد گونه های جانوری موجود در زمین را که هنوز کشف نشده بود تخمین زد. مانندتعداد پروانه های کشف نشده یا مطرح کردن نظریه کرانه ای که به واسطه آن می توان رویداد های گذشته نظیر سیل ها یا زمین لرزه ها و برآورد احتمال وقوع رویدادها در طی هزاران سال اینده را نشان داد.

وی در سال1890 در لندن به دنیا آمد و در خانواده آنها کسی به مقوله های علمی تمایل نشان نداده بود. وی این مهارتها و علاقه مندی به اعداد را در سنین پائین از خود نشان داد. البته چشمهای فیشر بسیار ضعیف بود و در سن نوجوانی این ضعف فعالیت های وی را محدود می کرد به طوریکه به توسعه پزشکان نمی توانست در نور مصنوعی کار کند پس مجبور شد تا به جای استفاده از کاغذ و قلم تنها از ذهن خود برای تصویر کشیدن مسائل کمک بگیرد. برای این کار روشهای هندسی مخصوصی را ابداع کرد که سایر ریاضیدانان با روشهای عادی از حل مسائل درمانده بودند. در دانشگاه، وی در زمینه ریاضیات و زیست شناسی معلوماتی فراتر از هم سن و سالان خود داشت.

دانشمندان ظهور روشهای آماری را احساس می کردند که برای آزمون نظریات آنها مفید واقع می شود. ولی کاربردی شدن آن مستلزم حجم زیادی داده ها برای بدست آورد نتایج قابل احتمال بود که آنها در اختیار نداشتند. فیشر تصمیم گرفت تا راههایی برای استخراج قابل اعتماد ترین نتایج از میان حجم کم داده ها بیابد. کلید این کار، بیرون کشیدن بیشترین حجم ممکن اطلاعات از میان داده های موجود است. قاعده ریاضی «احتمال حداکثر» و سپس «آماره های کافی»را یافت. محصولات کشاورزی – روش تحلیل واریانس این امکان را فراهم اورد تا با انجام یک ازمایش بتوان همزمان به سئوالهای زیادی پاسخ بدهد در هر آزمایش تنها یک عامل را می توان بررسی کرد و سایر عوامل راثابت نگه داشت.

از کتاب علمی وی می توان روشهای آماری برای پژوهشگران را نام برد. این کتاب موهبتی الهی بود برای تحلیل داده ها و علی رغم انتقادها، روشهای وی به شکل گسترده ای مورد استفاده قرار گرفت و«آزمایش معنی دار بودن» برای کنترل نتیجه بر حسب واقعیت یا شانس بیشتر مورد تایید قرار گرفت. چرا که فیشر «مقدار p » را ابداع کرد که «یک به 20» عنوان شد و در تمام آزمایشها تنها زمانی نتیجه قابل اعتنا بود که مقدار p آن مشخص شده باشد. 

 مردی که به علت بینایی بسیار ضعیف نمی توانست به میدان جنگ برود ، با ماندن در کتابخانه وآزمایشگاه قوانینی را پی ریزی کرد که دنیای علوم تجربی را معنی دار کردند . برخی ازیافته های فیشر آنچنان شگفت انگیزند که بیشتر به سحر و جادو می مانند تا ریاضیات. او روشی را یافت که از طریق آن می شد با داشتن نتایج سفرهای اکتشافی برای یافتن جانوران جدید ، تعداد گونه های جانوری موجود در زمین را که هنوز کشف نشده اند ، تخمین زد . او همچنین یکی از پیشتازان ((نظریه مقدار کرانه ای)) است .با استفاده از این نظریه ، می توان نتایج رویدادهای گذشته - نظیر زمین لرزه ها - را برای برآورد احتمال وقوع شدیدترین رویداد از این نوع  طی هزار یا حتی ده هزار سال آینده ، به کار گرفت . حتی تصوراینکه چنین پرسش هایی می توانند پاسخ داشته باشند ، نیازمند خلاقیت و نبوغی سطح بالاست .اما فیشر این نبوغ را از کجاآورده بود ؟

بدون شک پیشینه خانوادگی او در این مورد هیچ تأثیری نداشته است . فیشر در سال 1890 ، در فینچلی شرقی در لندن به دنیا آمد . پدر او متصدی حراج اشیاء هنری بود و به جز یکی از عمو هایش که در کمبریج ریاضیات خوانده بود، در خانواده آنها کسی به مقوله های علمی تمایل نشان نداده بود .اما رونالد نشانه های سنتی مهارت های ریاضی را که علاقه مندی به اعداد در سنین پایین بود ، نشان داده بود . در مدرسه نیز استعداد او خیلی زود خود را نمایان کرد. اما در کنار آن ، نقصی نیز عیان شد که ممکن بود پیشروی او در مسیر دانش را آهسته کند ، اما برعکس ، در فعالیت های حرفه ای او نقشی مؤثر و ارزشمند داشت . چشم های فیشر بسیار ضعیف بودند و در سنین نوجوانی این ضعف بینایی به حدی رسید که اگر از عینک های با عدسی بسیار ضخیم استفاده نمی کرد ، تقریباٌ چیزی نمی دید . پزشک او نیز به او اخطار کرده بود که نباید زیر نور مصنوعی کار کند . این موضوع فیشر را مجبور کرد تا به جای استفاده از کاغذ و قلم ، تنها از ذهن خود برای به تصویر کشیدن مسائل کمک  بگیرد . در این میان ، او روش های هندسی مخصوصی را ابداع کرد که به او امکان می داد مسائلی را حل کند که سایر ریاضی دانان که از  روش های معمول استفاده می کردند ، از حل آن ها درمانده بودند. 

  با داشتن نتایج سفرهای اکتشافی برای یافتن جانوران جدید ، تعداد گونه های جانوری موجود در زمین را که هنوز کشف نشده اند ، تخمین زد . او همچنین یکی از پیشتازان ((نظریه مقدار کرانه ای)) است .با استفاده از این نظریه ، می توان نتایج رویدادهای گذشته - نظیر زمین لرزه ها - را برای برآورد احتمال وقوع شدیدترین رویداد از این نوع  طی هزار یا حتی ده هزار سال آینده ، به کار گرفت . حتی تصوراینکه چنین پرسش هایی می توانند پاسخ داشته باشند ، نیازمند خلاقیت و نبوغی سطح بالاست .اما فیشر این نبوغ را از کجا آورده بود ؟ 

http://amar2013.persianblog.ir/