Карл Пирсон

Карл Пирсон
Карл Пирсон во 1890
Роден(а)	27 март 1857(1857-03-27) Излингтон, Лондон, Англија
Починал(а)	27 април 1936(1936-04-27) (возр. 79) Колдхарбор, Сари, Англија
Живеалиште	Англија
Националност	Британец
Полиња	адвокат, германист, евгенист, математичар и статистичар
Установи	Универзитетски колеџ ЛондонКралски колеџ Кембриџ
Образование	Кембрички универзитетХајделбершки универзитет
Ментори	Франсис Галтон
Значајни студенти	Филип ХолЏон Вишарт
Познат по	Пирсонов распоред
Влијаел врз	Хенри Ладвел Мур
Поважни награди	Медал Дарвин (1898)

Карл Пирсон (англиски: Carl Pearson, 27 март 1857 - 27 април 1936) се смета за татко на статистиката. Дипломирал право на Универзитетот на Кембриџ, а докторирал политички науки на Универзитетот на Хајделберг. Предавал применета математика на Универзитетскиот колеџ во Лондон. Сметал дека статистичката анализа лежи во основите на вкупното знаење. Неколку од неговите многу придонеси во статистиката се: воведување на терминот стандартна девијација и симболот за нејзино означување (ᵨ), развивањето на распоред на коефициентот на корелација и создавањето на првиот хи-квадрат тест.

Животопис

Карл Пирсон е роден во Лондон во 27 март 1857 год. Бил образован приватно во Универзитетското Колеџ Училиште, после што отишол во Кралевиот колеџ, Кембриџ за да студира математика. Потоа таму поминал дел од 1879 и 1880 година студирајќи за средновековниот период и за Германската литература од 16 век во универзитетите на Берлин и Хајделберг. Всушност, тој толку многу стана во сознание на ова поле што му беше нудено пост во Германскиот Департамент во Универзитетот на Кембриџ. Неговиот следен кариерски чекор беше во Линколкн Ин, каде што тој читал право сè до 1888 ( и покрај тоа што никогаш го практикувал). После ова, и се возврати на математиката, заменувајќи го професорот по математика во Кралевиот колеџ во Лондон во 1881 година и за професор во Универзитетскиот Колеџ во Лондон во 1883 година. Во 1884 година, тој беше назначен на Goldshmid на применета математика и механика на Универзитетскиот колеџ во Лондон. Во 1891 беше назначен како професор на геометријата на Грешам колеџ, тука се сретна WFR WELDON, зоолог кој имаше некои интересни проблеми кои бараа квантитативни решенија. Соработката, во биометрија и еволуционистичката теорија, беше плодна и траеше до моментот кога Weldon почина во 1906 година. WELDON го запозна Пирсон со Френсис Galton, кој беше заинтересиран во аспекти на еволуцијата како што се наследноста и евгениката, и ова беше уште еден многу наградувано партнерство. Галтон почина во 1911 година и го остави остатокот од својот имот на Универзитетот во Лондон за претседателство во евгеника. Пирсон беше прв носител на овој пост, во согласност со желбите на Голтон. Го формира Одделот за применета статистика, во кое тој кој го инкорпорира биометриската лабораторија и лабораторијата на Голтон.. Тој остана со одделот до неговото пензионирање во 1933 година, и продолжи да работи сè до неговата смрт во 1936 година. Пирсон се оженил со Марија Шарп во 1890 година, и имал 2 ќерки и еден син. Синот, Егон Sharpe Пирсон, го наследи како шеф на одделот за применета статистика во Универзитетскиот колеџ. Покрај неговиот професионален живот, Пирсон беше активен како истакнат слободен мислител и социјалист. Тој држел предавања за прашања како што се "прашањата на жената" (ова беше во ерата на суфрагет движењето во Обединетото Кралство), и по Карл Маркс. Неговата посветеност на социјализмот и нејзините идеали го наведоа да го одбие OBE (Редот на Британската Империја), кога беше понуден во 1920 година, а исто така и понудата за витез во 1935 година.

Математичка физика и потрага по вистината

Како аналитичар на еластичноста, некои од првите истражувања на Пирсон вклучувале, на пример, одредување на моментите на свиткување на мост со метална конструкција и пресметување на издржливоста на масивни брани.Заради тоа што Пирсоновите истражувања поврзани со еластичноста се судирале со практични проблеми и одредувањето на геометриските мерки на просторот преку испитување на површините внатре во телата било исто така проблематично, неговата визија за една поинаква вистина почнала да исчезнува.Заради тоа што аналитичар на еластичноста не може вистински да виде што се случува, освен на ограничен начин (на пример, местото на кршење), секој поглед на таа негова вистина не би бил физички очигледен. Етерот, како што Пирсон објаснил, физичарите сметале дека претставува всушност средината што би можеча да ги исполни празнините помеѓу телата и атомите на телата во надворешниот простор. Пирсоновата теорија за етерот била финалниот производ на неговата теорија за електромагнетизам и атомизам на која што тој работел од крајот на 1880-те. За Пирсон, материјата била геометрија во движење, заради тоа што таа ја претставувала променливата форма на просторот. Ангажманот на Пирсон во врска со етерот и неговите идеи за оваа тема биле под влијание на работата на филозофот и математичарот – Вилијам Кингдон Клифорд кој живеел и творел во периодот од 1845-1879 година. Тој ја претставувал идејата дека материјата и енергијата се едноставно различни видови на оформување на просторот и во неговата книга, The Common Sense of the Exact Sciences, тој побарал од Пирсон да го заврши неговото дело после неговата смрт. Пирсон ја развил неговата теорија со комбинирање на две струи на идеи. Но сепак, кон крајот на 1880-те, Пирсон се разочарал од неговата идеја за теоријата за етерот и тоа се должело најмногу на многу оскудната поддршка која ја добивал од страна на британските физичари.Неговиот труд бил објавен во American Journal of Mathematic. Пирсон, на крај сепак заклучил дека не било возможно за човечкиот ум да има толку големо знаење за крајната реалност. Пирсон набргу после тоа го напуштил својот теоретски ангажман и ги свртел своите интереси повторно кон еластичноста.

Придонеси за статистика

Работата на Пирсон беше сопфатена во широка примена и развој на математичката статистика,и опфатени од областа на биологија,епидемиологија,антропрометрија,медицина и социална хисторија. Во 1901 година,со Weldon и Galton,ја основал списанието Биометрика чија цел беше развојот на статистичата теорија.Тој ја уредувал ова списание сè до неговата смрт. Тој,исто така го основал списанието Аналите на евгеника (сега аналите на хумана генетика) во 1925 година.Тој го објави Draper’s Company Research Memoirs во голема мера да обезбеди евиденција на излез на Катедрата за применета статистика не се објавени на друго место. Размислувањата на Пирсон поткрепува многу класични статистички методи кој се во општа употреба и денeс. Примери за неговиот придонес се:

Коефициентот на корелацијa

Коефициент на корелација (прв замислен од Френсис Galton) е дефиниран како производ-момент, и нејзиниот однос со линеарна регресија беше изучувана.

Начин на моменти

Пирсон воведе моменти, концепт позајмени од физиката, како описна статистика и за монтирање на распореди со примероци.

хи-квадрат тест

Хипотезички тест со користење нормално приближување за дискретни податоци.

P-вредност

Дефинирана како мерка на веројатност на дополнување на топката со хипотезичка вредност како централна точка и хи далечина, како полупречник.

Пирсоновиот систем на континуирано криви

Систем на континуирана униваријантна веројатност, респореди кои дојдоа да ја формираат основата на сега конвенционалните, континуирана распределба на веројатностите. Бидејќи системот е завршен до четвртиот момент, тоа е моќен додаток на Пирсоновиот метод на моменти.

Линеарна регресија и корелација

Пирсон беше инструментал во развојот на оваа теорија.Еден од неговите класични сетови на податоци вклучува регресија на синови ’висина на нивните татковци’.Пирсон изгради 3-димензионален модем на оваа група на податоци (кој останува во грижа на Статистичката наука катедра) за да се илустрира на идеи.Пирсоновиот коефициент на корелација е именуван по него.

Класификација на распореди

Работата на Пирсон за класифицирање на распределба на веројатностите ја формира основата за многу современи статистички теории ; особено, експоненцијална семејството на распореди под теоријата на воопштен линеарен модел.

Коефициент на Корелација

Количеството r, наречен коефициент на линеарна корелација , ја мери силата и насоката на еден линеарен однос помеѓу две променливи. Коефициентот на линеарна корелација понекогаш е нарекуван како производ Пирсон момент,коефициентот на корелација во чест на неговата инвестиција Карл Пирсон.

На математичка формула за пресметување r е:

Формула за пресметување на коефициент на линеарна корелација

Каде што n е број на парни податоци. Вредноста на r е таква што -1 <r <1. И - знаци се користат за позитивни линеарна корелација и негативни линеарна корелација, соодветно.

Позитивна корелација: Ако x и y имаат силна позитивна линеарна корелација, r е блиску до 1. На вредност r на точно 1 покажува совршена позитивна. Позитивните вредности укажуваат на односот помеѓу x и y променливи како што како вредности за x се зголемува, вредностите за y, исто така, ќе се зголеми.

Негативна корелација: Ако x и y имаат силно негативно линеарна корелација, r е блиску до -1. На вредност r на точно -1 покажува совршена негативна . Негативни вредности укажуваат на односот помеѓу x и y, така што како вредности за x се зголеми, вредности за y се намалува.

Нема корелација: Ако не постои линеарна корелација или слаба линеарна корелација, r е блиску до 0. Вредност во близина на нула значи дека таму е случаен, нелинеарен односот помеѓу две променливи.

Совршена корелација од ± 1 се случува само кога податоците укажува лага точно на права линија. Ако r = 1, наклонот на оваа линија е позитивен. Ако r = -1, наклонот на ова линија е негативен.

Корелацијата поголема од 0,8 начелно се опишува како силна, со оглед на тоа корелација помалку од 0,5 генерално се опишува како слаба. Овие вредности може да се разликуваат врз основа на "тип" на податоци што се испитува. Една студија користејќи научни податоци можат да бараат посилна корелација од една студија користење на општествените научни податоци.

Награди од професионални субјекти

Пирсон постигна широки распространети признавања низ различни дисциплини,и награди од разни професионални субјекти како:

• 1896 - Избран соработник на Кралството друштво
• 1898 - доделен Дарвинов медал
• 1911 - доделена почесна диплома од универзитетот Сент Ендрјус
• 1932 - доделен медал „Рудолф Фирхов“ од страна на Берлинското антрополошко друштво

Тој исто така беше избран за почесен соработник на Кралевиот колеџ во Кембриџ, на Кралското друштво од Единбург, Универзитетскиот колеџ во Лондон и на Кралското друштво на медицина, и член на Клубот на актуари.

Дела

• The New Werther (1880)
• The Trinity, A Nineteenth Century Passion Play (1882)
• The Trinity: a nineteenth century passion-play (E. Johnson, Cambridge, 1882)
• A history of the theory of elasticity and of the strength of materials from Galilei to the present time (University Press, Cambridge, 1886-1893; editor)
• The Ethic of Freethought (1886)
• Die Fronica (1887)
• The moral basis of socialism (W. Reeves, London, 1887)
• The positive creed of freethought: with some remarks on the relation of freethought to socialism (W. Reeves, London, 1888)
• Enthusiasm of the market place and of the study (1885)
• '‘On a certain atomic hypothesis’' Transactions of the Cambridge Philosophical Society 14, 71–120. (1885).
• The common sense of the exact sciences (Kegan Paul & Co, London, 1885; editor)
• Matter and soul (1886)
• The ethic of Freethought: a selection of essays and lectures (T. Fisher Unwin, London, 1888)
• '‘Ether squirts’' American Journal of Mathematics 13, 309–72 (1891)
• The Grammar of Science (1892), Dover Publications, 2004 edition, ISBN 0-486-49581-7
• The grammar of science (1892)
• The new university for London: a guide to its history and a criticism of its defects (T. Fisher Unwin, London, 1892)
• On the dissection of asymmetrical frequency curves (1894)
• Skew variation in homogeneous material (1895)
• Reaction! A criticism of Mr Balfour's attack on rationalism (1895)
• Regression, heredity and panmixia (1896)
• The chances of death and other studies in evolution (E. Arnold, London, 1897) Online version at [1] and vol.2 only at archive.org at [2]
• On the criterion that a given system of deviations from the probable in the case of a correlated system of variables is such that it can be reasonably supposed to have arisen from random sampling (1900)
• National life from the stand-point of science An address delivered at Newcastle (A. & C. Black, London, 1901)
• Mathematical contributions to the theory of evolution (1904)
• A mathematical theory of random migration (1906)
• Studies in national deterioration (1907)
• A first study of the inheritance of vision and of the relative influence of heredity and environment on sight (London, 1909)
• On a practical theory of elliptical and pseudo-elliptical arches, with special reference to the ideal masonry arch (with W. D. Reynolds and W. F. Stanton; 1909)
• A second study of the statistics of pulmonary tuberculosis: marital infection (London, 1908; editor)
• The groundwork of eugenics (1909)
• The problem of practical eugenics(1909)
• The treasury of human inheritance (Dulau & Co., London, 1909; editor)
• Nature and nurture, the problem of the future: A presidential address (1910)
• A preliminary study of extreme alcoholism in adults (with A. Barrington, London; 1910)
• Supplement to the memoir (by Ethel Elderton) entitled: The influence of parental alcoholism on the physique and ability of the offspring: A reply to the Cambridge economists (1910)
• A second study of the influence of parental alcoholism on the physique and ability of the offspring (1910)
• A monograph on albinism in man (со Едварт Нетлшип и Чарлс Ашер; 1911)
• The academic aspect of the science of eugenics: A lecture delivered to undergraduates (1911)
• Eugenics and public health: An address to public health officers (1912)
• Tuberculosis, heredity and environment (1912)
• Darwinism, medical progress and eugenics: The Cavendish lecture, an address to the medical profession (1912)
• Social problems, their treatment, past, present, and future A lecture (1912)
• On the correlation of fertility with social value: a cooperative study (1913)
• On the handicapping of the first-born (1914)
• Tables for statisticians and biometricians (London, 1914; Cambridge University Press, editor)
• Mendelism and the problem of mental defect (1914)
• A statistical study of oral temperatures in school children, with special reference to parental, environmental, and class differences with M. H. Williams and Julia Bell (1914)
• The life, letters and labours of Francis Galton (Cambridge University Press, Cambridge, 1914)
• The life, letters and labours of Francis Galton (три тома: 1914, 1924, 1930; достапно тука)
• On the torsion resulting from flexure in prisms with cross-sections of uni-axial symmetry only (with A. W. Young and Ethel Elderton; 1918)
• A study of the long bones of the English skeleton (London, 1919)
• Tracts for computers(London, 1919; editor)
• On the construction of tables and on interpolation (London, 1920)
• The science of man: its needs and its prospects (London, 1920)
• Side lights on the evolution of man (London, 1921)
• On the sesamoids of the knee-joint (Cambridge, 1922)
• Tables of the incomplete G-function: computed by the staff of the Department of Applied Statistics, University College (London, 1922; editor)
• Study of the data provided by a baby-clinic in a large manufacturing town (Cambridge, 1922)
• Francis Galton, 1822-1922, a centenary appreciation (London, 1922)
• Charles Darwin, 1809-1882, an appreciation(London, 1923)
• On the relationship of health to the psychial and physical characters in school children (Cambridge, 1923)
• Home conditions and eyesight: some recent misinterpretations of the problem of nurture and nature'
• On the skull and portraits of George Buchanan (Oliver & Boyd, Edinburgh, London, 1926)
• The right of the unborn child (Cambridge University Press, London, 1927)
• The skull and portraits of Henry Stewart, Lord Darnley, and their bearing on the tragedy of Mary, Queen of Scots (1928)
• Tables of the incomplete beta-function (The Proprietors of Biometrika, London, 1934; editor)
• Tables of Incomplete Beta Function (1934)