BREVI PROFILI BIOGRAFICI DI
SCIENZIATI E STUDIOSI CHE HANNO
CONTRIBUITO ALLO SVILUPPO DELLA
MODERNA STATISTICA:
JAKOB BERNOULLI
CARL FRIEDRICH GAUSS
SIMÉON-DENIS POISSON
LAMBERT-ADOLPHE-JACQUES QUÉTELET
FRANCIS GALTON
KARL PEARSON
WILLIAM SEALY GOSSET (STUDENT)
SIR RONALD AYLMER FISHER
GEORGE WADDEL SNEDECOR
Jakob Bernoulli (noto anche come Jacques Bernoulli o Giacomo Bernoulli), nato a
Basilea il 27/12/1654 e morto a Basilea il 16/08/1705, è stato un matematico e scienziato
svizzero. Era fratello maggiore di Johannan Bernoulli e zio di Daniel Bernoulli anch’essi
matematici e scienziati.
Nel 1682 divenne rettore all'Università di Basilea e nel 1687 professore di matematica.
Sviluppò il calcolo infinitesimale. La sua opera principale è Ars Conjectandi pubblicato
postumo nel 1713, un lavoro fondamentale della teoria delle probabilità. I concetti di
campionamento bernoulliano, il teorema di Bernoulli e la variabile casuale bernoulliana
sono legati ai suoi lavori e nominati in suo onore. A lui sono anche dovuti il teorema del
limite centrale (o legge dei grandi numeri).
Alla famiglia Bernoulli è stato dedicato un asteroide: 2034 Bernoulli.
Carl Friedrich Gauss, nato a Braunschweig il 30/04/1777 e morto a Gottinga il
23/02/1855, è stato un matematico, astronomo e fisico tedesco che ha dato contributi
determinanti in vari campi, inclusi l’analisi matematica, la teoria dei numeri, la statistica, il
calcolo numerico, la geometria differenziale, la geodesia, la geofisica, il magnetismo,
l’elettrostatica, l’astronomia e l’ottica. Questa è la firma di Gauss:
Definito "il principe dei matematici" come Eulero o "il più grande matematico della
modernità" (in opposizione ad Archimede, considerato da Gauss il maggiore matematico
dell'antichità) è fra i più importanti matematici della storia perché ha contribuito
all'evoluzione delle scienze matematiche, fisiche e naturali. Affermava che la matematica è
la regina delle scienze e che la teoria dei numeri è la regina della matematica. A lui è stato
dedicato l’asteroide 1001 Gaussia.
In statistica è fondamentale la scoperta di Gauss sul comportamento degli errori accidentali.
Inventò il metodo dei minimi quadrati, che tende a ridurre al minimo gli errori di
misurazione. Grazie a questo metodo Gauss riuscì a calcolare l'orbita del pianeta Cerere,
dopo che erano state compiute solo poche osservazioni empiriche sul suo moto. Tuttavia il
lavoro più importante in questo senso fu la scoperta della variabile casuale normale (detta
curva normale) che descrive il comportamento e l'entità degli errori di misurazione ed ha il
funzionale:
Ritratto di Gauss giovane pubblicato su
Astronomische Nachrichten, 1828
Ritratto di Carl Friedrich Gauss, ad opera di
Christian Albrecht Jensen
Siméon-Denis Poisson, nato a Pithiviers il 21/06/1781 e morto a Parigi il 25/04/1840, è
stato un matematico, fisico, astronomo e statistico francese. Ha contribuito allo sviluppo
della statistica con la distribuzione di Poisson f(x)=
⁄
introdotta come distribuzione
(
)
. In realtà la distribuzione di
limite della distribuzione binomiale
P(x)=( )
Poisson come approssimazione della binomiale era già stata introdotta nel 1718 da Abraham
de Moivre in Doctrine des chances.
Lambert-Adolphe-Jacques Quételet, nato a Gand il 22/02/1796 e morto a Bruxelles il
17/02/1874, è stato un astronomo e statistico belga. È stato considerato ancora in vita il
primo a far sì che la statistica divenisse una scienza morale. Realizzò molti studi per
spiegare la regolarità statistica nelle scienze demografiche e sociali e dimostrò, sulla base
della statura e del perimetro toracico di 5000 soldati scozzesi, che la loro distribuzione era
assimilabile alla distribuzione normale di Gauss. A lui è dovuta l’unificazione della statistica
come metodo applicabile non solo alle scienze naturali e sperimentali ma anche a quelle
sociali.
Francis Galton, nato a Spartbrook, Birmingham, il 16/02/1822 e morto a Haslemer il 17/01/1911,
cugino di Charles Darwin, studiò l’ereditarietà e la trasmissione dei caratteri genetici. A lui sono
dovuti i termini regressione e correlazione. Ideò il Quincunx per dimostrare sperimentalmente
l’approssimazione di una binomiale alla normale.
Karl Pearson, nato a Londra il 27/03/1857 e morto a Londra il 27/04/1936, è stato un
matematico e statistico britannico. Iniziò a occuparsi di statistica a 33 anni dopo aver letto
gli scritti di Francis Galton. Con i suoi lavori ha contribuito alla teoria statistica in diversi
ambiti tra cui lo studio delle curve di densità (è il primo ad introdurre il termine deviazione
standard e a usare il simbolo ), lo studio della correlazione, basandosi sui lavori di Francis
Galton (suo amico e maestro), lo studio della distribuzione di chi-quadrato. Sono noti i suoi
indici di asimmetria e di curtosi (β1 e β2) per individuare la forma delle distribuzioni. Ha
costruito numerose tavole statistiche e prontuari ancora oggi fondamentali per il lavoro di
statistici e probabilisti.
William Sealy Gosset, nato a Canterbury il 13/06/1876 e morto a Beaconsfield il
16/10/1937, è stato uno statistico inglese noto come Student. Lavorava presso la fabbrica di
birra Guinness, dove elaborò i dati disponibili e gestì dal 1935 la nuova birreria Guinness di
Londra. Presso Guinness si rende presto conto che le condizioni con le quali erano raccolti i
dati (temperatura, umidità, origine del malto,...) cambiavano di continuo e il fatto di averne
pochi con le stesse condizioni sperimentali non consentiva di applicare il teorema del limite
centrale (convergenza alla curva normale) nei vari test statistici. Nel 1907 dimostrò la
convergenza di una distribuzione binomiale verso una distribuzione di Poisson e nel 1908
pubblicò con lo pseudonimo Student (passato alla storia della statistica) l'articolo nel quale
dimostrò che la distribuzione di uno scarto ridotto non era normale se si sostituiva il sigma
della popolazione con la sua stima corretta calcolata su un campione di dati. Sealy Gosset
dovette usare lo pseudonimo Student (uno studente) poiché la fabbrica Guinness presso la
quale lavorava vietava la pubblicazione di articoli per evitare la divulgazione dei segreti di
produzione della birra. Sir Ronald Aylmer Fisher prese le mosse dallo studio di Student per
ricavare la distribuzione di numerose variabili casuali implicate da t di Student.
Sir Ronald Aylmer Fisher, nato a Londra il 17/02/1890 e morto ad Adelaide il 29/07/1962,
è stato lo statistico, matematico e biologo britannico oggi considerato colui che ha fatto della
statistica una scienza moderna, in quanto ha fondato i concetti di riferimento della statistica
matematica e della statistica sperimentale. È stato tra i primi a comprendere l'importanza del
campionamento casuale per poter generalizzare i risultati, in opposizione ai campionamenti
cosiddetti ragionati.
Nel 1925 perfezionò il metodo ideato da William Sealy Gosset (detto Student) per
confrontare due medie, ideando il test t di Student e introducendo il concetto di gradi di
libertà. Importante la sua scoperta del test di analisi della varianza. Per il confronto di due
varianze Fisher produsse un test che si riconduceva alla normale ma imponeva l’uso dei
logaritmi. Un suo allievo George W. Snedecor riuscì a trovare una distribuzione diversa
dalla gaussiana introducendo la variabile casuale e il test F di Snedecor, dove F è in onore al
suo maestro (Fisher).
Nel 1935 scrisse il volume The Design of Experiments che introduce la regola che gli
esperimenti devono essere programmati (designed, progettati) prima di essere effettuati,
affinché i test statistici possano avere una loro validità. In questo ambito coniò i concetti di
ipotesi nulla (H0) ed ipotesi alternativa (H1). Secondo Fisher, nessuna ricerca sperimentale
può dimostrare l'ipotesi sperimentale, ma solo "accettare" o "respingere" l'ipotesi nulla.
Per divergenze con il proprio maestro Karl Pearson, divenne direttore della stazione agraria
sperimentale di Rothamsted (a nord di Londra), che diresse per 14 anni. In seguito gli fu
assegnata la cattedra di eugenetica fondata da Galton e appartenuta a Pearson, e
successivamente la Cattedra di Genetica all'Università di Cambridge. Fu presidente della
Royal Statistical Society, primo presidente della International Biometric Society e presidente
dell'Istituto Internazionale di Statistica (IIS).
Sir Ronald Aylmer Fisher (1890-1962)
George Waddel Snedecor, nato a Menphis il 20/10/1881 e morto ad Amherst il
15/02/1974, allievo di Sir Ronald Aylmer Fisher, è stato un matematico e statistico
statunitense. Per i suoi contributi scientifici gli sono stati dedicati il nome di una variabile
casuale (F di Snedecor) ed un premio assegnato ogni due anni dalla American Statistical
Association (George W. Snedecor Award) a chi abbia individualmente contribuito al
progresso della statistica. Ha contribuito all’analisi della varianza e della covarianza, al
campionamento applicato, all'analisi dei dati, al disegno degli esperimenti, ed ha promosso
la diffusione del metodo statistico nel mondo.
