Quadrate (Methode der kleinsten). 22 Quadrate (Methode der kleinsten).
Quadrate (Methot
Wirkung herbeiführen können, im Zäh
ler die günstigen. Setzen wir voraus,
dass alle Ursachen gleich möglich seien,
und jede von ihnen überhaupt q Erfolge
habe, so ist unter dieser Voraussetzung
der gleichen Wahrscheinlichkeit aller
Ursachen dieses q für alle Ursachen
A t A 2 A m dasselbe; und mithin kann
man in unsern Bruche für
bezüglich
Pi _
9
PiPi ■ ■ ■ Pm
setzen, so dass die Wahrscheinlichkeit,
dass die Ursache A, stattgefunden habe.
gleich —-E wird, d. h. gleich der Wahr
scheinlichkeit >\ dass die gegebene Wir
kung eintreten könnte, wenn nur die
Ursache A l vorausgesetzt würde, dividirt
durch die Summe aller Wahrscheinlich
keiten, die unter Voraussetzung jeder
der gegebenen Ursachen eintreten.
In unserm Falle nun bestehen die Ur
sachen des verlangten Erfolgs darin, dass
irgend eine Verbindung der Constanten
a, b, c . . . stattfindet, die Wirkung ist,
dass die Beohachtungsfehler die Gestalt
x, x., . . . x haben, und die Wahr-
scheinlichkeit, dass dies unter Voraus
setzung der eben gegebenen Ursache ein
trete, ist jS2 = »• t , also die Wahrscheinlich
keit, dass wirklich die Constanten die
Gestalt «, h, c . . . hatten, ist nach
Obigem gleich - —, wo im Zähler für
die Constanten die Werthe a, b, c . . .
zu setzen, im Nenner alle möglichen
Werthe derselben von — oo bis -f-co zu
nehmen sind. Man erhält dann für die
verlangte Wahrscheinlichkeit:
wo
L -
£lda db de
/ •+GO /M-co n
— CC ./ —00 ./
/ + 20 /* + 00 Í'
— OC ./ —00 J
+ 20
00
+ QC
00
= h £1 da db de . . .,
... Sl da db de ...
. . . £1 da db de . . , gesetzt ist.
Diejenige Auswahl der Constanten wird thunlich. Da dies unmöglich ist, muss
die vortheilhafteste sein, für welche diese man statt dessen sich mit der grösst-
Wahrscheinlichkeit ein Maximum ist. Hätte möglichen Wahrscheinlichkeit begnügen,
man nämlich Gewissheit, dass diese Con- Es ist also kSldadbdc ... oder £1 .. .
stanten eine gewisse Grösse haben, so als Maximum zu setzen. Es war aber:
wäre die genaue Bestimmung von F
£1 =
/adx\ m —a 2 (x. ,J -\-x„ 2
w) e
+ . . . +* m 2 ),
welche Grösse ein Maximum wird, wenn
2X 1 — X^ 1 + X 2 2 + . . , + Xdi 2
ein Minimum ist.
Somit sind die Constanten derart zu
bestimmen, dass die Quadratsumme aller
Beohachtungsfehler ein Minimum wird,
daher rührt für diese Methode der Name
der kleinsten Quadrate.
4) Es wurde bis jetzt die Sache so
angesehen, dass alle Beobachtungen
/d x\ m — (<Y t 2
£l-a iC < 2 .... 6
und es muss
a i 1 a? i 2 + ff a 2a? 2 a + • • •
ein Minimum werden. Dieser Fall lässt
sich aber auch auf den vorigen zurück
führen durch folgende Betrachtung. Da
a l a 2 . . . jedenfalls nur annäherungs
weise bestimmt werden können, so kann
man sic mit einem beliebigen Grade der
gleich gut seien unil ihnen gleicher Ein
fluss eingeräumt werden müsse, d, h.
dass die Präcision « constant sei. Heben
wir jetzt diese Voraussetzung auf, und
mögen den Beobachtungen die entspre
chenden Präcisionen a t , « 2 . . . r m
zukommen, so wird offenbar;
a7 l 2 + rf 2 2 o- 2 2 + . .. +a m *x m i ),
+ « m 2 x„A = v« 2 x*
Genauigkeit als Brüche betrachten, und
diese auf gleichen Nenner / bringen, es
sind demgemäss:
k 2 a l 2 , A 2 « 2 2 , . . . A a «,»*
ganze Zahlen, die wir mit ß v . . . ß m .
bezeichnen, dann ist:
£l^ß,ß, • •
Der Ausdruck, wel
N
Nimmt man nun ai
obachtungen sei ß
da sämmtliche ß g
gieht jeder die Prä
ß v den Beobachtur
genden ß 2 den E
und so fort, so ei
2) gegebenen liege
Werth von £1 gan;
Die Coefficientei
nen die relative
Gewicht der Bcoha
türlich nur ahschi
die Gewichte von
stimmen. Es setz
strumente und £
voraus.
Hat man zwei B
gleicher Genauigke
irgend wie überzeu
2(1
Ucbrigcns ist die
Function F (a, b,
dieselbe Form für
be, aus denen si<
eine durchaus un’
bis jetzt gemachte
chcnden Schlüsse
man für die einze
die Form von F <
Die Anzahl uns
Gleichungen ist c
Constanten a , b ,
durch deren Aufli
löst. Indessen w
linear, wenn a, l
in F enthalten sii
lässt sich, wie wi
die allgemeine .
Sei also
F= au+
so werden unser
wir wieder I'\ — C
u. s. w. setzen,
u. s. w. ist.
«i+®j u i
X i V i ■+ x 2 v 2
x l ic l +x 2 w 2 -