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随机过程定义是《随机过程》的基本定义,给出了构建《随机过程》理论体系的两个基本概念:样本函数和随机变量。
布朗运动定义是《随机过程》的性质定义,将布朗运动的本质特征或数量关系作为“种差”,对随机过程定义中的“样本函数”和“随机变量”进行明确的描述和界定。
图1(a)为随机过程定义示意图,样本函数x(t)用来描述一个布朗粒子在不同时刻的位置(个体行为),随机变量X(t)用来描述所有布朗粒子在同一时刻的位置(集体行为);图1(b)为布朗运动定义示意图,对图1(a)中的样本函数x(t)做进一步的描述:x(t)是t的连续函数,x(t)~N(0,σ2t)。
图1 布朗运动定义逻辑错误分析
从上图可以看出,布朗运动定义在进一步描述被定义项——图1(a)中的样本函数x(t)时,产生了两个逻辑错误:
(1)没有保持与随机过程定义的概念同一,将被定义项从“样本函数”偷换为“随机变量”,产生了违反同一律的“偷换概念”逻辑错误。
(2)用“t的连续函数(样本函数)”和“随机变量(样本点ω的函数)”这两个完全不同的概念描述同一对象x(t),产生了违反矛盾律的逻辑错误。
数学史上最著名的违反同一律“偷换概念”逻辑错误出现在牛顿创立的《微积分》理论中。牛顿首先假设增量∆x≠0,然后在推理和证明过程中又随意令∆x=0,产生了著名的“贝克莱悖论”,引发了一场持续150多年的“第二次数学危机”,《微积分》理论险被推翻。
英国大主教贝克莱(Berkeley)严厉批评牛顿是有意识地“混淆概念”,《微积分》理论是“分明的诡辩”,并指出“逻辑错误不会产生科学”。
整个18世纪,数学家们的首要任务就是消除《微积分》中违反同一律的“混淆概念”逻辑错误,几乎每一位数学家都为此做出了巨大的努力。
后来柯西(Cauchy)将极限概念作为《微积分》的理论基础,才彻底消除了《微积分》中的“混淆概念”逻辑错误和“贝克莱悖论”,解除了数学史上的第二次危机。
布朗运动定义隐含的逻辑错误使《随机过程》布朗运动理论的的客观真理性和逻辑完备性在逻辑出发点(基本假设)就遭到破坏,导致《随机过程》布朗运动理论无法正确描述布朗运动现象及规律,为自然科学、工程技术和社会科学提供了错误的理论、方法及工具。
参考:
[1]《随机过程》布朗运动定义与随机过程定义相互矛盾
https://blog.sciencenet.cn/blog-3418723-1457247.html
[2]一图看懂《随机过程》“混淆概念”逻辑错误
https://blog.sciencenet.cn/blog-3418723-1457788.html
[3]《随机过程》教科书推理逻辑错误:前提与结论概念不一致
https://blog.sciencenet.cn/blog-3418723-1437174.html
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