U. X. Xonqulov matematikaning stoxastika
Download 1.93 Mb. Pdf ko'rish
|
49997 (3)
- Bu sahifa navigatsiya:
- 1-§. Stoxastikaning rivojlanish tarixi 1.1. Kombinatorika.
5 I BOB. STOXASTIKA ELEMENTLARINING MATEMATIKA TA’LIMIDA SHAKLLANISH BOSQICHLARI Ushbu bobda stoxastika elementlarining paydo bo‘lishi haqidagi ayrim tarixiy ma’lumotlar, stoxastika tushunchasining ma’nosi va stoxastik metodlarning ahamiyati, bu sohani shakllanishida salmoqli hissa qo‘shgan yetuk olimlar haqida ma’lumotlar bayon etilgan. 1-§. Stoxastikaning rivojlanish tarixi 1.1. Kombinatorika. Ma‟lumki, har qanday jamiyatning rivojla- nish darajasi undagi fan va texnikaning taraqqiyoti bilan belgilanadi. O„z navbatida fan va texnikaning taraqqiy etishida matematika va matematik metodlar asosiy rol o„ynaydi. Matematik metodlar sistemasida esa, stoxastik metodlar (stoxastika) o„zining o„rni va vazifasi, ishonchliligi va samaraliligi bilan ajralib turadi. Stoxastika-stoxastik metodlar deganda, umuman, “Ehtimollar nazariyasi va matematik statistika” fani asosida yuzaga kelgan matematik metodlar majmuasi tushuniladi. Stoxastika elementlarining kombinatorik tahlil, birlashmalar nazariyasi, qisqacha kombinatorika deb ataluvchi bo„limida chekli yoki muayyan ma‟noda cheklilik shartini qanoatlantiruvchi to„plamni (bu to„plamning elementlari qanday bo„li- shining ahamiyati yo„q) qismlarga ajratish, ularni o„rinlash va o„zaro joylash, ya‟ni kombinatorik tuzilmalar bilan bog„liq masalalar o„rganiladi. Sodda qilib aytganda, ma‟lum obyektlarni maxsus qoidalarga bo„ysungan holda joylanishlarni va bu joylanishlar sonini hisoblash metodlarini o„rganadigan matematikaning bo„limi kombina- torika deb ataladi. To„plamlar nazariyasi iboralari bilan aytganda esa, kombinatorikada kombinatsiyalar va to„plamlar, ularning birlashmalari va kesishmalari hamda kombinatsiyalar va qism to„plamlarni turli usullar bilan tartiblash masalalari qaraladi. Kombinatorikaga oid ma‟lumotlar inson faoliyatining turli soha- larida qo„llanilmoqda. Jumladan, kimyo, fizika, biologiya, lingvistika, axborot texnologiyalari va boshqa sohalar bilan faoliyat olib boruvchi mutaxassislar kombinatorikaning turli masalalariga duch keladilar. Chunki bizning kundalik hayotimizda ba‟zi amaliy masalalarni 6 yechishda kombinatorikadan foydalanishga to„g„ri keladi. To„plamlar nazariyasida bo„lgani kabi, kombinatorik metodlar ehtimollar nazari- yasiga oid masalalarni yechishda muhim ahamiyat kasb etadi. Bu holat matematikani o„qitish metodikasida matematikaning boshqa tarmoqlari bilan uzviylik tamoyillari o„rinli ekanligiga ishora qiladi. Kombinatorika elementlari ehtimollar nazariyasi va matematik statistika faniga kirish deb ham qaraladi. Ehtimollar nazariyasi va matematik statistika fani tabiiy fanlarda, ijtimoiy-iqtisodiy fanlarda hamda xalq xo„jaligining turli sohalarida tatbiqlanishi ma‟lum. Kombinatorikaning ba‟zi elementlari eramizdan oldingi II asrda hindistonliklarga ma‟lum edi. Eramizning XII asrida Bxaskara Acharya 1 o„zining ilmiy tadqiqotlarida guruhlash va o„rin almashtirishlarni qo„llagan. Tarixiy ma‟lumotlarga ko„ra, hindistonlik olimlar kombina- torika elementlaridan foydalanib she‟riy asarlar tarkibiy tuzilishining mukammalligini tahlil qilishga urinishgan. Taniqli matematiklar: B.Paskal 2 , Yakob Bernulli 3 , L. Eyler 4 , R.L.Chebishev 5 turli o„yinlarda (tanga tashlash va shu kabilar) ilmiy jihatdan asoslangan qaror qabul qilishda kombinatorikani qo„llashgan. XVII asrda kombinatorika matematikaning alohida bir ilmiy yo„- nalishi sifatida shakllana boshladi. B. Paskal o„zining “Arifmetik uch- burchak haqidagi traktat” va “Sonli tartiblar haqida traktat” (1665-y.) nomli asarlarida binomial koeffitsiyentlar deb ataluvchi sonlar haqidagi ma‟lumotlarni keltirgan. P.Ferma 6 esa figurali sonlar bilan birlashmalar nazariyasi orasidagi bog„lanishni aniqlagan. ”Kombinatorika” iborasi G.Leybnits 7 ning “Kombinatorik san‟at haqidagi mulohazalar” nomli asarida birinchi bor 1665-yilda keltirilgan. Bu asarda birlashmalar nazariyasi ilmiy jihatdan ilk bor asoslangan. O„rinlashtirishlarni o„rganish bilan esa birinchi bo„lib Yakob Bernulli shug„ullangan va bu haqdagi ma‟lumotlarni 1713-yilda bosilib chiqqan “Ars conjectandi” (“Bashorat qilish san‟ati”) nomli kitobining ikkinchi qismida bayon qilgan. Kombinatorikaning ayrim tushunchalarini kelib chiqishi va rivojlanishi haqida ba‟zi ma‟lumotlarni keltirib o„tamiz: 1 Bxaskara Acharya (1114-1178 yilda keyin) –hindistonlik matematik va astronom. 2 Blez Paskal (1623-1662) –fransuz faylasufi, ixtirochisi, matematigi va fizigi. 3 Yakob Bernulli (1654-1705) –Shvytsariya matematigi. 4 Leonard Eyler (1707-1783) –mashhur ingliz matematigi, mexanik va fizik. 5 Chebo„shev Pafnutiy Lvovich (1821-1894) rus matematigi va mexanigi. 6 Ferma P‟er (1601-1665) fransuz matematigi va huquqshunosi. 7 Gotfrit Leybnits (1646-1716) –nemis faylasufi, matematigi, fizigi, ixtirochisi, tarixchi va tilchisi. 7 O„rta maktab matematika kursidan ma‟lum bo„lgan quyidagi qisqa ko„paytirish formulasini eslaylik: Ixtiyoriy va haqiqiy sonlar hamda natural soni uchun ifodaning ko„phad shaklidagi yoyilmasi Nyuton 8 binomi formulasi deyi- ladi. “Nyuton binomi” iborasiga tanqidiy nuqtayi nazardan yondashilsa, undagi har ikki so„zga nisbatan ham shubha tug„iladi: birinchidan, ifoda birdan katta natural sonlar uchun binom (ya‟ni ikkihad) emas; ikkinchidan, natural sonlar uchun bu ifodaning yoyilmasi Nyutongacha ma‟lum edi. Greklar ifodaning qator yoyilmasini ning faqat bo„lgan holida (ya‟ni yig„indi kvadratining formulasini) bilar edilar. Umar Xayyom 9 va Ali Qushchi 10 ifodani bo„lgan natural sonlar uchun ham qatorga yoya bilganlar. Nyuton esa 1767-yilda yoyilma formulasini isbotsiz manfiy va kasr sonlar uchun ham qo„llagan. L.Eyler 1774-yilda Nyuton binomi formulasini kasr sonlar uchun isbotladi. K.Makloren 11 esa bu formulani darajaning ratsional ko„rsatkichlari uchun qo„llagan. Nihoyat, N.Abel 12 daraja ko„rsatkichining istalgan kompleks qiymatlari uchun binom haqidagi teoremani isbotladi. Kombinatorikada ma‟lum bo„lgan Paskal uchburchagi nomini olgan arifmetik uchburchak Paskal nomi bilan atalsa-da, bunday sonlar jadvali juda qadimdan dunyoning turli mantaqalarida, jumladan, Sharq mamlakatlarida ma‟lum bo„lgan. Masalan, Eronda yashab ijod etgan Nosir at-Tusiy 13 XIII asrda bu jadvaldan foydalanib, berilgan ikki son yig„indisining natural darajasini hisoblash usulini o„zining ilmiy ishlarida keltirgan. G„arbda Al-Koshiy nomi bilan mashhur Samarqandlik olim Ali Qushchi butun sonning istalgan natural ko„rsatkichli arifmetik ildizi qiymatini taqribiy hisob- lashda bu jadvaldan foydalangan. Keyinchalik Yevropada bu sonlar uchburchagi haqida M.Shtifel 14 arifmetika bo„yicha qo„llanmalarida bayon qilgan va butun sondan istalgan natural ko„rsatkichli arifmetik ildizning taqribiy qiymatini hisoblashda bu uchburchakdan foydalangan. 8 Isaak Nyuton (1643-1727) –ingliz fizigi, mexanigi va matematigi. 9 Umar Xayyom (G„iyosiddin Abulfaz Umar Ibn Ibrohim Xayyom Nishopuriy, (1048-1131) ‒ fors shoiri, matematigi va faylasufi. 10 Ali Qushchi (Jamshid Ibn Ma‟sud, 1436-1437) ‒ o„zbek matematigi va astronomi. 11 Kolin Makloren (1698-1746) –Shotlandiya matematigi. 12 Abel Nils Xenrik (1802-1829) ‒ Norvegiya matematigi. 13 Nosir at-Tusiy (Nosir Ad-Din-Muxammad Ibn Muxammad Ibn-Al-Xasan, 1201-1274) – Eron astronomi va matematigi. 14 Mixel Shtifel (1487-1567) ‒ nemis matematigi. 8 1556-yilda bu sonlar jadvali bilan N.Tartaliya 15 , keyinroq logarifmik lineyka ijodkori U.Otred 16 (1631-y.) ham shug„ullangan. 1654-yilga kelib, B.Paskal o„zining “Arifmetik uchburchak haqidagi traktat” nomli asarida bu sonlar jadvali haqidagi ma‟lumotlarni batafsil e‟lon qildi. Yana ajoyib xususiyatga ega bo„lgan “Fibonachchi 17 sonlari” deb ataluvchi kombinatorik tushuncha haqida ma‟lumotlar keltiramiz. Elementlari haqiqiy sonlardan iborat bo„lgan ketma-ketlikning uchinchi hadidan boshlab, har biri o„zidan oldingi ikkita elementning yig„indisiga teng ketma-ketlik ‒ Fibonachchi qatori, uning hadlari esa ‒ Fibonachchi sonlari deb ataladi. “Fibonachchi sonlari” iborasi birinchi bo„lib, XIX asrda Eduard Lyuka 18 tomonidan qiziqarli matematikaga oid asarlarida keltirilgan. Fibonachchi italyancha “filius Bonacci” so„zlaridan qisqartirib olingan bo„lib, Bonachchining o„g„li ma‟nosini anglatadi. Bu Italiyaning Piza shahrida XII-XIII asrlarda yashagan Leonardo Pizanskiyning tahallusidir (laqabi). Bonachchi Italiya va Jazoirda savdo ishlari bilan shug„ullangan. U boshlang„ich ma‟lumotni Jazoirda olgan bo„lib, o„zining arab o„qituvchilaridan bir qancha bilimlar qatorida hind pozitsion o„nlik sanoq tizimi va nolni o„rgangan. Fibonachchi “Liber abasi” nomli kitobida arifmetika va algebra bo„yicha ko„p ma‟lumotlarni bayon qilgan. Bu kitob “Abak haqidagi kitob” deb nomlanib, 1202-yilda yozilgan va hozirda 1228-yildagi qo„lyozma nusxasi saqlanadi. U kitobda hozirda amaldagi “arab” raqamlari bayon qilingan. Bizgacha yetib kelgan ma‟lumotlarga ko„ra, Fibonachchining o„zi Fibonachchi qatorining xossalarini o„rganmagan. Lekin u Fibonachchi sonlariga tegishli xususiyatga ega bo„lgan bir qancha masalalarni yechgan, keltirgan va amalda qo„llagan. Eduard Lyuka esa ixtiyoriy va sonlardan boshlanuvchi hamda rekurrent tenglik bilan aniqlanuvchi sonlar qatorini umumlashgan Fibonachchi qatori va unda qatnashgan hadlarni Fibonachchi sonlari deb nomlagan. Fibonachchi sonlari tabiatning turli narsa va hodisalarida kutilmaganda namoyon bo„lishi mumkin. Masalan, kungaboqarning urug„lari joylashgan savatida osonlik bilan sanab aniqlash mumkin bo„l- gan spirallar sonlari sifatida ko„rinadi. Kungaboqarning urug„lari joy- lashgan savatida logarifmik spirallarning ikki oilasini kuzatish mumkin 15 Nikkolo Tartaliya (1499-1557) –italyan matematigi va mexanigi. 16 Uilyam Otred (1574-1660) – ingliz matematigi. 17 Finobachchi Pizanskiy (1180-1240) – italyan matematigi. 18 Eduard Lyuka (1842-1891) ‒ fransuz matematigi. 9 (logarifmik spiral, bu qutb koordinatalar tizimidagi tenglamasi bo„lgan egri chiziqlar, bunda Bu egri chiziq koordinatalar boshidan chiquvchi barcha nurlarni o„zgarmas burchak ostida kesib o„tadi va bo„ladi). Bu oilalardan birining spirallari aylanishi soat mili yo„nalishida, ikkinchisiniki esa teskari yo„nalishda bo„ladi. Botanikada spirallar oilasining bunday joylashishini “fillotaksis” (yunon tilida bu so„z bargning tuzilishi ma‟nosini beradi) deb atashadi. Oilalardagi spirallar soni Fibonachchi qatorida ketma-ket joylashgan ikkita Fibonachchi sonlaridan iborat bo„ladi. Ular kungaboqar savatining kattaligiga qarab, 34 va 55 yoki 55 va 89, yoki 89 va 144 bo„lgan Fibonachchi sonlari juftliklarini tashkil etadi. Kungaboqarlar filotaksisi va Fibonachchi sonlari orasidagi bu bog„lanishni birinchi bo„lib E.Lyuka e‟lon qilgan. Hozirgi vaqtda kombinatorikada qo„llanilayotgan belgilashlarning ayrimlari XIX asrga kelib shakllandi. Masalan: Dastlabki ta natural sonlar ko„paytmasini (en factorial–deb o„qiladi, faktorial so„zi lotincha “factor” so„zidan olingan bo„lib, ko„paytuvchi ma‟nosini anglatadi) ko„rinishida belgilash qabul qilingan bo„lib, belgisidan birinchi bo„lib nemis matematigi K.Kramp 19 1808-yilda nashr etilgan algebra bo„yicha qo„llanmada foydalangan. XX asrga kelib kombinatorika, matematika va uning tatbiqlarini rivojlanishiga hech qanday aloqador emas va u o„z yakunini topgan fan deb hisoblaydigan fikrlar ham paydo bo„ldi. Lekin XX asr boshidan boshlab, kombinatorika chekli to„plamlarni o„rganishda asosiy metod hisoblanib, u to„plamlar nazariyasining maxsus bo„limiga aylandi. Hozirgi paytda ehtimollar nazariyasi va matematik statistika, ma‟lu- motlar nazariyasi, hisoblash texnikasini mukammallashtirish muammo- larini hal qilishdagi juda muhim tatbiqlari natijasida, kombinatorika matematikaning intensiv rivojlanib borayotgan sohasiga aylandi. Download 1.93 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling