如果测量误差是随机的,它们是如何分布的?在Theoria motus中,高斯从这个想法出发 均值是最佳估计,并得出误差曲线的形状:

$$f(x) = \frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}}\, e^{-\frac{(x - \mu)^2}{2\sigma^2}},$$

其中 $\mu$ 是平均值,$\sigma$ 是标准差。这是正态曲线,或高斯钟形:高 中等、对称,并且远离平均值越来越低。它出现在任何地方,从高处 人们对机器的错误。

观看钟声升起的一个美丽方式是高尔顿机,由弗朗西斯·高尔顿在1873发明。 弹珠穿过钉子网格落下,在每个钉子上,它们以相同的方式向左或向右移动 机会。大多数在中间附近结束,少数到达末端:

扔下弹珠,观看高斯钟出现。只有几个球,一切都乱七八糟;有了数百个,形式就单独出现了。

对于正态曲线,规则 68-95-99,7 适用:

  • 大约 68% 的值与平均值的标准差高达 1;
  • 大约 95% 最多相差 2 个标准差;
  • 大约 99,7% 最多相差 3 个标准差。

不久之后,比利时人 Adolphe Quételet 使用正态曲线来研究人:身高、体重、 出生、死亡和收入大致遵循高斯的钟声。

10 德国马克纸币 (1989–2001):高斯、正态曲线和公式,位于哥廷根建筑物旁边。
10 德国马克纸币 (1989–2001):高斯、正态曲线和公式,位于哥廷根建筑物旁边。欧拉之眼系列

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