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Quadrat (magisches oder Zauber-). 16 Quadrate (Methode der kleinsten).
nimmt, es eben nur auf die Zahlenfacto-
ren von b 1, 2, 3, 4 . . . ankommt und
mit diesen, so wie hier gezeigt wurde,
verfahren werden kann.
Was die Geschichte der magischen
Quadrate anhetrifft, so sind sie wahr
scheinlich indischen Ursprungs, und ha
ben wohl zunächst als Talisman oder in
irgend anderer Weise dem Aberglauben
gedient. In Europa hat, soviel man
weiss, zuerst der Grieche Emanuel Mo-
schopulos, der ums Jahr 1400 lebte,
über magische Quadrate geschrieben, wahr
scheinlich auch mit Rücksicht auf ihre
angenommenen übernatürlichen Eigen
schaften , dann Agrippa von Nettesheim
(gestorben 1535), welcher die Quadrate,
deren Seiten 3 bis 9 Zahlen enthalten,
aufstellte. Er ist deshalb der Zauberei
angeklagt worden. Bachet de Meziriac,
sein Schüler, fand eine Methode für
alle Quadrate, deren Wurzel ungrade
ist. Frenicle (im 17. Jahrhundert) zeigte
die Art, wie und wie oft man Qua
drate versetzen könne, auch lehrte er
den Quadraten magische Einfassungen
zu geben.
Poignard, Canonicus in Brüssel, schrieb
1703 über magische Quadrate; er zeigte,
wie man z. B. ein Quadrat von 36 Fel
dern in der Weise der magischen mit
nur den 6 ersten Zahlen ausfüllen könne,
derart, dass eine Zahl nie zweimal in
derselben horizontalen oder vertikalen
Reihe oder in einer Diagonale vorkomme ;
auch ersetzte er die arithmetische Reihe,
welche die Zahlen bilden sollen, durch
eine geometrische. La Hire, welcher
1705 über diesen Gegenstand in den
mémoires de l'académie geschrieben hat,
gibt ebenfalls allgemeine Methoden für
die ungraden Zahlen, und in denselben
Memoiren hat sich 1710 Sauveur hiermit
beschäftigt. Von Deutschen ist Adam
Riese (1550) zu nennen. In neuerer
Zeit hat Mollweide (De quadratis ma-
qicis commentatio. Lipsiae 1816) diesem
Gegenstände eine Schrift gewidmet.
Wissenschaftliche Anwendung haben die
magischen Quadrate selbstverständlich
nicht gefunden.
Quadrate (Methode der kleinsten).
1) Der Zweck dieser von Gauss herrüh
renden Theorie ist es, in einer Function,
welche gewisse Constanten enthält, wel
che durch Beobachtung speciellcr Fälle
zu bestimmen sind, diese Constanten
auch dann zu bestimmen, wenn die
Anzahl der Beobachtungen die Anzahl
der zur Bestimmung erforderlichen Glei
chungen übersteigt. Da nämlich in der
angewandten Mathematik, Astronomie
Physik und in den verschiedenen prak
tischen Rechnungen dergleichen Beob
achtungen durch Wägen, Messen u. s, w.
erfolgen, jede dieser Beobachtungen aber
einen von verschiedenen Ursachen her
rührenden Fehler enthält, so wird auch
dem Resultat ein mehr oder minder
grosser Fehler ankleben. Bestimmte
man also die Constanten durch nur so
viel Beobachtungen, als um die erfor
derlichen Gleichungen zu haben nöthig
ist, Hesse dann gewisse Beobachtungen
weg und ersetzte sie durch eben so
viele neue und bestimmte aus diesen die
Constanten, so würden in der Regel von
den Ersten mehr oder minder abwei
chende Resultate sich ergeben, und man
wüsste nicht, welches Resultat dem andern
vorzuziehen wäre.
Es empfiehlt sich also, gleich alle
gemachten Beobachtungen, so viel auch
deren seien, zu benutzen, und aus diesen
die Constanten so zu bestimmen, dass
der Fehler, der sich daraus ergibt, ge
mäss den Gesetzen der Wahrscheinlich
keit möglichst klein sei. Der Zweck
der Methode der kleinsten Quadrate ist
es, dies zu erreichen, und sie ist also
als eine Anwendung der Wahrscheinlich
keitsrechnung auf die angewandte Ma
thematik zu betrachten.
Sei F(ff, b, c...n, v, w ...) eine be
liebige Function der Variablen ?«, v, w und
«, b, c stellen Constanten vor, deren Zah-
lenwerthe durch Beobachtungen zu be
stimmen sind. Man braucht dazu die
Beobachtung so vieler specieller Fälle
als Grössen a, b, c .. . vorhanden sind.
Seien in einem dieser Fälle, u l , v l} w t ...
die Werthe der Variablen u, v, iü, C der
Werth von F(a, b, c ... m,, ® l , w t . . .),
wie er sich durch die Beobachtung er
gibt , so wäre, wenn die letztere voll
kommen genau wäre,
F—C;
da aber dies nicht der Fall ist, so
setzen wir
F— C=x
und nennen x den Beobachtungsfehler.
Er ist desto kleiner, je besser die ge
brauchten Instrumente und je gewandter
der Beobachter ist.
Wir haben jetzt gemäss den Gesetzen
der Wahrscheinlichkeitsrechnung zu be
stimmen, wie gross die Wahrscheinlich
keit sei, dass ein gegebener Fehler x
wirklich vorkomme.
Hierbei macht Gauss folgende Schlüsse.
Der einfachste Fall unserer Aufgabe
wäre der, den wahrscheinlichen Werth
einer Grösse (u) durch verschiedene Be-