|
Основы математической геологии (определение предмета, изложение аппарата) |
Вистелиус А. Б. |
год издания — 1980, кол-во страниц — 389, тираж — 2900, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б тканев. суперобл., масса книги — 520 гр., издательство — Наука. СПб |
|
|
Сохранность книги — очень хорошая
Утверждено к печати Ленинградским отделением ордена Ленина Математического института им. В. А. Стеклова
Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №1. Печать высокая |
ключевые слова — вероятност, стохастическ, случайн, лебег, распределен, рандомизац, чебышев, цпт, эргодичн, оцениван, гипотез, статист, правдоподоб, марковск, обратимост |
Рассматриваются идеи, определявшие развитие геологии на протяжении последних 300 лет. Показывается, что геология подготовлена для создания собственной математической дисциплины. Такой дисциплиной является математическая геология, опирающаяся на вероятностную природу геологических явлений. Для изучения стохастической организации геологических явлений требуется специфический математический аппарат. Даётся изложение основ этого аппарата, некоторых основных положений теории вероятностей и математической статистики. Детально рассматриваются методы исследования случайных последовательностей, играющие большую роль при построении математических моделей геологических явлений.
Лит. — 141 назв., ил. — 29, табл. — 12
В первой половине 40-х годов стало ясно, что в обозримом будущем развитие геологических наук не сможет проходить нормально, если не будет разработана специфическая для геологии дисциплина, которая может быть названа математической, или аналитической, геологией. В принципе её положение в геологии должно быть аналогично положению математической физики в физических науках. Было также достаточно ясно, что до того, как будет получено в этом направлении достаточное количество нетривиальных результатов, пройдёт по крайней мере несколько десятилетий. Действительно, прежде всего предстояло найти и если нужно развить раздел математики, аксиоматика которого была бы наиболее адекватна аксиоматике, описывающей геологические явления, вопрос о которой в то время не ставился. Затем следовало выделить наиболее перспективные для разработки области геологии и хотя бы на них показать возможности, создаваемые новым подходом. Для того же, чтобы это сделать, требовался в первую очередь большой объём полевых экспедиционных работ, так как новые идеи в геологии порождаются именно такими работами и сопровождающей их обработкой целеустремлённо собранных материалов. Коллекции, накапливающиеся в результате отмеченных работ, необходимо было обрабатывать также самому исследователю, так как отрыв его от такой обработки повёл бы к потере чувства реальности в окончательных выводах. Отмеченная деятельность нуждалась в специальной организации, способной на каждом этапе исследований давать результаты ясной научной и практической значимости, что далеко не просто, когда намеченная цель далека, а путь к ней сложен и требует обширных поисков и промежуточных разработок.
В итоге длительных усилий, в которых большую роль сыграло руководство Математического института АН СССР, всё необходимое для работ такого типа было создано. Это позволило накопить материал для настоящей книги. В неё вошли личные исследования автора и в переработанном виде итоги многолетней деятельности сотрудников руководимой им группы. Многочисленные примеры в тексте в значительной мере основаны на результатах полевых экспедиционных работ М. А. Романовой и Д. Н. Иванова. Некоторые рисунки иллюстрируют обработку исключительно трудоёмкими методами коллекций, собранных автором, М. Е. Дёминой и химиками нашей лаборатории; новые теоремы, фигурирующие в этой книге, собраны из различных исследований, проводившихся автором совместно с А. В. Фаасом, которому принадлежат и доказательства этих теорем. Систематическая переписка со многими коллегами и активное участие в работах производственных организаций позволили использовать в книге труднодоступные цифровые данные, в частности данные, накопленные за десятки лет многими архивами как у нас, так и за рубежом. Без указанных материалов книга никогда не могла бы быть написана.
Как отмечалось, подготовка материала для книги заняла длительное время. В течение этого периода автор пользовался помощью большого числа лиц, всем этим лицам автор выражает свою признательность. Невозможно не отметить влияние, которое имели на автора длительные контакты с Ю. А. Жемчужниковым, А. Н. Колмогоровым и Н. Н. Михайловым. Их помощь сыграла решающую роль в разработке основ математической геологии.
При подготовке рукописи весь её текст и доказательства были любезно прочитаны Б. П. Харламовым, в соавторстве с которым написана вторая глава. Кроме того, первые три главы были внимательно прочитаны Н. А. Сапоговым, а третья глава — К. П. Латышевым. Их замечания способствовали улучшению текста.
При работе над текстом автор пользовался помощью своего постоянного сотрудника А. В. Фааса, инициатива и отзывчивость которого содействовали успешному завершению работы. Подготовка варианта рукописи для издательства осуществлена И. Э. Сирот.
Автор признателен редакторам книги — Б. В. Гнеденко и М. А. Романовой — за внимание к пожеланиям автора и неизменную благожелательность. Необходимо также отметить большую помощь, оказанную автору руководителями тех учреждений, в которых протекала его деятельность, — М. Ф. Двали, Н. Г. Келлем и Г. И. Петрашенем.
Разработка основ математической геологии не всегда проходила гладко. В трудные периоды жизни автора всегда поддерживало самоотверженное и чуткое участие в нем его матери — Наталии Леонидовны Вистелиус.
ПРЕДИСЛОВИЕ
|
ОГЛАВЛЕНИЕПредисловие | 6 | Введение | 9 | | Г л а в а I. Математическая геология и развитие геологических | наук | 15 | | I.1. Введение | 15 | I.2. Развитие геологии и смена парадигмов | 16 | I.3. Организация среды и типичные структуры | 23 | I.4. Постановка задач, роль модели в поисках решения | 29 | I.5. Математическая геология и её развитие | 33 | Литература | 37 | | Г л а в а II. Вероятностное пространство и случайные величины | 41 | | II.1. Введение | 41 | II.2. Дискретное пространство элементарных событий | 42 | II.2.1. Вероятностное пространство | 42 | II.2.2. Случайные величины | 45 | II.З. Аксиоматика Колмогорова. Интеграл Лебега | 48 | II.3.1. Вероятностное пространство и случайные величины | 48 | II.З.2. Интеграл Лебега | 52 | II.3.3. Числовые характеристики случайных величин | 56 | II.4. Примеры распределений случайных величин | 59 | II.4.1. Дискретные распределения | 59 | II.4.2. Абсолютно непрерывные распределения | 63 | II.5. Векторные случайные величины | 69 | II.5.1. Произведение вероятностных пространств | 70 | II.5.2. Распределение векторных случайных величин | 71 | II.5.3. Характеристики векторных случайных величин | 76 | II.5.4. Примеры распределений векторных случайных величин | 80 | II.5.5. Условные распределения относительно случайных величин | 89 | II.6. Преобразования случайных величин | 98 | II.6.1. Линейное преобразование | 99 | II.6.2. Некоторые нелинейные преобразования | 102 | Пример II.4. Генетические соотношения между концентрациями | элементов и процентный пересчёт | 110 | II.6.3. Рандомизация | 114 | II.7. Последовательности независимых случайных величин и предельные | теоремы | 116 | II.7.1. Неравенство Чебышева и закон больших чисел | 116 | II.7.2. Центральная предельная теорема | 119 | II.8. Случайные процессы и геометрические вероятности | 120 | II.8.1. Случайные последовательности | 121 | II.8.2. Стационарные случайные последовательности и эргодичность | 125 | II.8.3. Случайные процессы | 129 | II.8.4. Точечные процессы | 135 | Пример II.6. О разносе обломочного материала в | седиментационном бассейне | 139 | II.8.5. Геометрические вероятности | 142 | Литература | 150 | | Г л а в а III. Основные статистические понятия — вопросы оценивания | и проверка гипотез | 153 | | III.1. Вводные замечания | 153 | III.2. Точечное оценивание | 156 | III.2.1. Основные идеи и определения | 157 | Пример III.1. Оценки переходных вероятностей в предположении | их пропорциональности | 159 | Пример III.2. О смещении информационных статистик | 164 | Пример III.3. О достаточности максимального наблюдения при | оценивании правой точки усечения | 175 | III.3. Проверка статистических гипотез | 178 | III.3.1. Основные идеи и важнейшие определения | 179 | III.3.2. Построение наилучших критических областей при проверке | гипотез о параметре в на примере равномерного распределения | 183 | III.3.3. О некоторых важных характеристиках статистического | критерия (продолжение исследования гипотезы равномерного | распределения) | 191 | III.3.4. Дальнейшее развитие теории проверки гипотез — сложная | гипотеза против сложной альтернативы | 197 | III.3.5. Критерий отношения правдоподобия | 201 | Пример III.4. О распределении вероятностей концентраций Na2O | в базальтах мира | 205 | III.3.6. О доверительных интервалах | 212 | Литература | 216 | | Г л а в а IV. Случайные последовательности и их марковские модели | 218 | | IV.1. Введение | 218 | IV.2. Вероятностные структуры марковских последовательностей | 224 | IV.2.1. Случайные последовательности и связанные с ними | вероятности | 224 | IV.2.2. Стационарность, однородность и обратимость | 227 | IV.2.3. Марковские последовательности | 229 | IV.2.4. Последовательности независимых испытаний и простые цепи | Маркова | 234 | IV.2.5. Сложные цепи Маркова и существенно немарковские | последовательности | 242 | IV.2.6. Распределения серий в марковских цепях | 246 | IV.3. Матричные методы изучения цепей Маркова | 250 | IV.3.1. Марковские матрицы и стохастические векторы | 250 | IV.3.2. Предельные распределения в марковских цепях | 253 | IV.3.3. Некоторые расчёты, связанные с цепями Маркова | 264 | Пример IV.10. О структуре ковариационных последовательностей | для чередования мощностей слоёв некоторых осадочных толщ | 268 | IV.3.4. Обратимость, периодичность и число состояний | 272 | IV.3.5. Степени свободы | 274 | IV.3.6. Вычисления со сложными цепями Маркова | 276 | IV.4. Некоторые обобщения марковского свойства | 283 | IV.4.1. Восстанавливающие события | 283 | IV.4.2. Типы марковских переходов | 286 | IV.5. Трёхмерные упаковки и марковские последовательности | 292 | Литература | 294 | | Г л а в а V. Преобразования марковских цепей | 296 | | V.1. Введение | 296 | V.2. Укрупнение по множеству состояний | 302 | V.2.1. Сильное и слабое укрупнение | 303 | V.2.2. Некоторые достаточные условия слабого укрупнения цепи и | частных переходов | 307 | V.2.3. Критерий слабого укрупнения при дополнительных | ограничениях | 314 | V.3. Сгущение и разрежение | 319 | V.3.1. Внедрение между исходами смежных испытаний | 321 | Пример V.10. Алгоритм для получения реализаций существенно | немарковских последовательностей | 325 | V.3.2. Схема увеличения серий | 332 | V.3.3. Простейшие схемы разрежения | 335 | V.4. О некоторых схемах замещения | 340 | V.5. Последовательности пакетов | 343 | Литература | 347 | | Г л а в а VI. Статистические заключения о свойствах случайных | последовательностей и марковских гипотезах | 348 | | VI.1. Введение | 348 | VI.2. Проверка однородности | 350 | VI.3. Проверка обратимости | 353 | VI.4. Критерий отношения правдоподобия Λ для проверки | пропорциональности переходных вероятностей | 359 | VI.5. Марковские гипотезы | 362 | VI.6. Частная марковость | 369 | VI.7. Опытная проверка состоятельности статистических тестов о | порядке марковости | 374 | Литература | 379 | | Указатель имён | 380 | Указатель географических названий | 382 | Предметный указатель | 384 |
|
Книги на ту же тему- Статистический анализ в геологических науках, Миллер Р., Кан Д., 1965
- Статистические методы выделения геофизических аномалий, Никитин А. А., 1979
- Исследования по математической геологии, Романова М. А., Сапогов Н. А., ред., 1978
- Моделирование на ЭВМ в геологии, Харбух Д., Бонэм-Картер Г., 1974
- Статистические методы разграничения геологических объектов по комплексу признаков, Родионов Д. А., 1968
- Справочник по математическим методам в геологии, Родионов Д. А., Коган Р. И., Голубева В. А., Смирнов Б. И., Сиротинская С. В., 1987
- Павловская геологическая школа, Стародубцева И. А., Бессуднова З. А., Пухонто С. К., Соловьев Ю. Я., Иванов А. В., Милановский Е. Е., Ржонсницкая М. А., Семихатов М. А., Лазарев С. С., Лобачева С. В., 2004
- Методы распознавания: Учебное пособие для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп., Горелик А. Л., Скрипкин В. А., 1989
- Вероятность, Мостеллер Ф., Рурке Р., Томас Д., 1969
- Этот случайный, случайный, случайный мир. — 2-е изд., Растригин Л. А., 1974
- Вероятность, Ламперти Д., 1973
- Теория вероятностей, Солодовников А. С., 1999
- Введение в теорию вероятностей и математическую статистику, Арлей Н., Бух К. Р., 1951
- Курс теории вероятностей, Чистяков В. П., 1978
- Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. пособие для втузов. — 5-е изд., перераб. и доп., Гмурман В. Е., 1977
- Элементы теории вероятностей. — 4-е изд., перераб., Румшиский Л. 3., 1970
- Курс теории случайных процессов, Вентцель А. Д., 1975
- Марковские процессы и потенциалы, Хант А. Д., 1962
- Прикладной многомерный статистический анализ, 1978
- Статистический анализ временных рядов, Андерсон Т., 1976
- Временные ряды. Обработка данных и теория, Бриллинджер Д. Р., 1980
- Стохастическая финансовая математика (Труды математического института им. В. А. Стеклова, т. 237), Ширяев А. Н., ред., 2002
- Рандомизированные алгоритмы оценивания и оптимизации при почти произвольных помехах, Граничин О. Н., Поляк Б. Т., 2003
- Знаковый статистический анализ линейных моделей, Болдин М. В., Симонова Г. И., Тюрин Ю. Н., 1997
- Асимптотические методы в математической статистике, Барндорф-Нильсен О., Кокс Д., 1999
|
|
|