Из истории становления теории вероятности

Развитие теории вероятностей с момента зарождения этой науки и до настоящего времени было несколько своеобразным. На первом этапе истории этой науки она рассматривалась как занимательный «пустячок», как собрание курьезных задач, связанных в первую очередь с азартными играми в кости и карты, для переписи населения, и даже определения численности войска неприятеля.

В этот период, начало которого теряется в веках, ставились и решались элементарные задачи, которые позже будут отнесены к теории вероятностей. Никаких специальных методов в этот период  не возникает. Этот период кончается работами Кардано, Пачоли и Тарталья.

С вероятностными представлениями мы встречаемся еще в античности. У Демокрита, Лукреция Кара и других античных ученых мы находим глубокое предвидение о строении материи с беспорядочным движением мелких частиц, мы встречаем рассуждения о равновозможных исходах.

К середине, XVII века вероятностные вопросы и проблемы, возникающие в статистической практике, в практике страховых обществ, при обработке результатов наблюдений и в других областях, привлекли внимание ученых, так как они стали актуальными вопросами.

В первую очередь это относится к Б. Паскалю, П. Ферма и X. Гюйгенсу. В этот период вырабатываются первые специфические понятия, такие, как математическое ожидание и вероятность (в форме отношения шансов), устанавливаются и используются первые свойства вероятности: теоремы сложения и умножения вероятностей. В это время теория вероятностей находит свои первые применения в демографии, страховом деле, в оценке ошибок наблюдения, широко используя при этом понятие вероятности.   

Основателями теории вероятностей были французские математики Б. Паскаль и П. Ферма, и голландский ученый Х. Гюйгенс, давший самую раннюю из известных научных трактовок вероятности. По существу Гюйгенс уже оперировал понятием математического ожидания. Швейцарский математик Я. Бернулли, установил закон больших чисел для схемы независимых испытаний с двумя исходами.

Теория вероятностей как наука начинается с работы Якоба Бернулли (1654–1705) «Искусство предположений», опубликованной в 1716 году. В этом произведении уже введено и широко использовано понятие вероятности случайного события, доказаны некоторые общие теоремы и сделаны полезные примечания к работе Х. Гюйгенса.

Книга Я. Бернулли состоит из четырёх частей. Первая ее часть посвящена изложению работы Х. Гюйгенса и примечаниям к её содержанию.

Эти примечания, как правило, имеют большой самостоятельный интерес.

В частности в одном из них установлена известная формула Я. Бернулли для вероятности того, что при n независимых испытаниях событие А появится m раз с вероятностью, равной  , если в каждом из испытаний событие А наступает с вероятностью p и не наступает с вероятностью q = 1-p.

К этому периоду, который продолжался до середины XIX в., относятся работы Муавра, Лапласа, Гаусса и др. В центре внимания в это время стоят предельные теоремы. Теория вероятностей начинает широко применяться в различных областях естествознания. И хотя в этот период начинают применяться различные понятия вероятности (геометрическая вероятность, статистическая вероятность), господствующее положение занимает, в особенности после работ Лапласа, так называемое классическое определение вероятности.

Следующий период развития теории вероятностей связан прежде всего с Петербургской математической школой. За два столетия развития теории вероятностей главными ее достижениями были предельные теоремы. Но не были выяснены границы их применимости и возможности дальнейшего обобщения. Наряду с огромными успехами, достигнутыми теорией вероятностей в предыдущий период, были выявлены и существенные недостатки в ее обосновании, это в большой мере относится к недостаточно четким представлениям о вероятности.

Современный период развития теории вероятностей начался с установления аксиоматики. Этого прежде всего требовала практика, так как для успешного применения теории вероятностей в физике, биологии и других областях науки, а также в технике и военном деле необходимо было уточнить и привести в стройную систему ее основные понятия. Благодаря аксиоматике теория вероятностей стала абстрактно-дедуктивной математической дисциплиной, тесно связанной с другими математическими дисциплинами. Это обусловило небывалую широту исследований по теории вероятностей и ее применениям, начиная от хозяйственно-прикладных вопросов и кончая самыми тонкими теоретическими вопросами теории информации и теории случайных процессов.

Строгое логическое обоснование теории вероятностей произошло в XX в. и связано с именами советских математиков С.Н. Бернштейна и А.Н. Колмогорова.

Попыток изменить ситуацию и поставить теорию вероятностей на заслуженное место было много, однако лишь в 1933 году Колмогорову удалось это сделать. Его заслуга не только в том, что он внес полную ясность в формальное строение теории вероятностей, но и в том, что сделал это с минимальными изменениями. Ученый сумел применить уже готовый мощный инструмент — так называемую теорию меры. Однако все равно это оказалось делом нелегким. Историю открытия теории вероятностей можно сравнить с открытием Эйнштейном теории относительности.

Такой же луч света пролил и Колмогоров на всю пирамиду фактического и теоретического материала, собранного по теории вероятностей. До него все классические, статистические данные, философские мысли и теории для азартных игр были лишь «интуитивными предпосылками», «кирпичиками» современной теории вероятностей. Ученый наделил теорию всеми необходимыми элементами, чтобы ее можно было назвать математической дисциплиной. Ученый дал изучаемым объектам и их основным отношениям названия, а также заложил фундамент в виде аксиом, почти как в алгебре или геометрии. Аксиомы зафиксировали постулаты и правила, а выводы стали возможными исходя из установленных теорем.

С помощью развитых Колмогоровым методов появилась возможность решать самые разнообразные прикладные задачи. Исследования эти выполнялись в самых разных областях самим Андреем Николаевичем и его последователями. Одной из таких работ стало дополнительное подтверждение знаменитого генетического закона Менделя.