Сър Роналд Ейлмър Фишър — пионер на съвременната статистика и генетика
Сър Роналд Ейлмър Фишър — пионер на съвременната статистика и генетика; открития, методи и влияние върху еволюционната биология и научната мисъл.
Сър Роналд Ейлмър Фишър (17 февруари 1890 г. - 29 юли 1962 г.) е английски статистик, еволюционен биолог и генетик. Описван е като "гений, който почти сам е създал основите на съвременната статистическа наука". Ричард Докинс го определя като "най-великия от наследниците на Дарвин".
Кратък житейски обзор
Фишър е сред най-влиятелните учени на XX век в областите статистика и биология. Неговите теоретични и практични разработки променят начина, по който се проектират експерименти, анализират данни и формулират биологични хипотези. В своята кариера той работи на границата между математика, биология и приложна статистика, като прилага статистически принципи в селското стопанство, наследствеността и еволюционната теория.
Научен принос
- Дизайн на експерименти: Фишър формулира принципите за планиране на експерименти, които позволяват ефективно разделяне на наблюдаваната вариабилност и минимизиране на систематичните грешки. Тези идеи довеждат до широкото приложение на рандомизацията и блоковите дизайни в науката.
- Анализ на вариацията (ANOVA): Разработва метода за раздробяване на общата вариация на компоненти, което улеснява сравняването на групи и оценката на факторните ефекти.
- Методи за оценяване: Въвежда и популяризира принципите на максималната правдоподобност и концепции като достатъчност и информация на Фишър (Fisher information), които са основополагащи в теоретичната статистика.
- Теория на вероятностите и хипотезите: Дава ясно структурирана интерпретация на тестовете на значимост, развива идеите за p-стойности и критични стойности и води спорове с другите школи в статистиката (напр. Неймън–Пърсън).
- Генетика и еволюция: Води фундаментална работа по популационна генетика, показвайки как менделовата наследственост може да се съвмести с естествения подбор. Формулира и обсъжда т.нар. „фундаментален закон на естествения подбор“ и други ключови идеи в еволюционната теория.
- Практически тестове и процедури: Разработва известни статистически инструменти, като Fisher's exact test за анализ на малки контингентни таблици, и популяризира ясно практически приложими методи в биологични и селскостопански изследвания.
Основни публикации
- Statistical Methods for Research Workers (1925) — книга, която става стандарт в приложната статистика.
- The Genetical Theory of Natural Selection (1930) — значима работа, в която Фишър съчетава генетиката с теорията на естествения подбор.
- The Design of Experiments (1935) — основополагащ труд по методология на експериментите.
Влияние и признание
Методите и идеите на Фишър са в основата на съвременната биостатистика, агрономията, медицина и много други приложни науки. Те се използват в клинични изпитвания, генетични изследвания, промишлени експерименти и социални науки. Работата му слага началото на редица стандарти за аналитична строгост, които остават валидни и днес.
Критики и спорни въпроси
- Фишър е участвал в научни спорове с други видни статистици (като Йон Нейман и Карл Пирсън) относно интерпретацията и философията на тестовете на хипотези и вероятностите.
- Лични и обществено-политически възгледи: Фишър е бил застъпник на евгеника, което по-късно става обект на силна критика и оспорване. Някои от неговите становища по отношение на наследствеността и расата днес се оценяват като проблематични и исторически обусловени.
Наследство
Наследството на Фишър е двояко: от научна гледна точка той остава един от архитектите на модерната статистика и популационната генетика; от етична и историческа — неговите някои възгледи предизвикват дебат и критична ретроспекция. В практиката и образованието неговите методи и текстове продължават да се изучават и прилагат широко.
Заключение
Сър Роналд Ейлмър Фишър е фигура с огромен принос за науката: неговите теоретични разработки и практически методи формират рамката, в която съвременната експериментална наука и статистика работят и до днес. В същото време животът и идеите му са пример за това как научният принос може да бъде съпроводен от възгледи, които подлежат на критичен преглед.
Професионални години
През 1919 г. Фишър започва работа в експерименталната станция Ротамстед в Харпенден, Хертфордшир, Англия. Тук той започва мащабно проучване на обширните колекции от данни, записвани в продължение на много години. Резултатът е поредица от доклади под общото заглавие "Изследвания на вариациите на културите".
Това поставя началото на период на голяма производителност. През следващите седем години той въвежда принципите на планирането на експерименти и разработва своите изследвания на дисперсионния анализ. Той изучава статистиката на малките извадки. Може би още по-важно е, че започва да прилага систематичен подход към анализа на реални данни като трамплин за разработването на нови статистически методи.
Той започва да обръща особено внимание на труда, свързан с необходимите изчисления, и разработва практически методи. През 1925 г. е публикувана първата му книга: Статистически методи за научни работници. През следващите години тя претърпява много издания и преводи и се превръща в стандартен справочник за учените в много дисциплини. През 1935 г. тя е последвана от "Планиране на експерименти", която също се превръща в стандарт.
Работата му върху теорията на популационната генетика го превръща в една от трите големи фигури в тази област, заедно със Сюъл Райт и Дж.Б.С. Халдейн. Той е един от основоположниците на неодарвинисткия съвременен еволюционен синтез. Освен че поставя началото на съвременната количествена генетика със своята статия от 1918 г., той е първият, който използва дифузионни уравнения, за да се опита да изчисли разпределението на генните честоти сред популациите.
Той е пионер в оценяването на генетичните връзки и генните честоти чрез методите на максималната вероятност. Статията му от 1950 г. за клиновете на генните честоти е забележителна като първото приложение на компютър в биологията.
Фишър дълго и успешно си сътрудничи с Е.Б. Форд в областта на екологичната генетика. Резултатът от тази работа е признанието, че силата на естествения подбор често е много по-силна, отколкото се е предполагало. Много екогенетични ситуации (например полиморфизмът) не са били селективно неутрални, а напротив - поддържани са от силата на селекцията.
Фишер е първият автор на идеята за предимството на хетерозиготите, за което по-късно е установено, че играе честа роля в генетичния полиморфизъм. Откриването на безспорни случаи на естествен подбор в природата е едно от основните направления в съвременния еволюционен синтез.
Генетичната теория на Фишер и евгениката
Фишър е ревностен пропагандатор на евгениката и от 1933 г. заема катедрата по евгеника в Университетския колеж в Лондон, докато през 1943 г. се премества в Кеймбриджския университет като професор по генетика.
Между 1929 и 1934 г. Дружеството за евгеника също води усилена кампания за закон, който да разрешава стерилизация по евгенични причини. Те смятат, че стерилизацията трябва да бъде напълно доброволна и да бъде право, а не наказание. Те публикуват проект на предложения законопроект и той е внесен в парламента. Въпреки че той беше отхвърлен в съотношение 2:1, това се считаше за напредък и кампанията продължи. Фишър изиграва важна роля в това движение и участва в няколко официални комисии за популяризирането му.
През 1934 г. Фишър се опитва да увеличи правомощията на учените в Обществото по евгеника, но в крайна сметка е възпрепятстван от членове с екологични възгледи и той, заедно с много други учени, подава оставка.
Витраж в трапезарията на колежа Caius в Кеймбридж, посветен на Фишер с латински квадрат
Книги на Фишер
Фишър пише три книги с голямо значение.
Генетичната теория на естествения подбор
Книгата му "Генетичната теория на естествения отбор" е започната през 1928 г. и публикувана през 1930 г., а второто ѝ издание е през 1950 г. Той развива идеите си за сексуалния подбор, мимикрията и еволюцията на доминирането. Показал е, че вероятността дадена мутация да повиши физическата годност на организма намалява пропорционално с големината на мутацията. Доказал е също така, че по-големите популации носят повече вариации и имат по-голям шанс за оцеляване. Той поставя основите на това, което ще стане известно като популационна генетика.
Около една трета от книгата е посветена на прилагането на тези идеи при хората и представя наличните по това време данни. Той представя теория, която обяснява упадъка и падането на цивилизациите с ниската раждаемост на висшите класи. Използвайки данните от преброяването на населението във Великобритания през 1911 г., той показва, че съществува обратна зависимост между раждаемостта и социалната класа. Той смята, че това отчасти се дължи на повишаването на социалния статус на семействата, които не са били способни да създават много деца, но са се издигнали поради финансовото предимство на малкия брой деца.
Затова той предлага да се премахне икономическото предимство на малките семейства, като се въведат субсидии (нарича ги помощи) за семействата с по-голям брой деца, като помощите са пропорционални на доходите на бащата. Самият той имал двама сина и шест дъщери. Според Йейтс и Мейтър "голямото му семейство, отгледано в условията на голяма финансова строгост, е било личен израз на неговите генетични и еволюционни убеждения".
Книгата е рецензирана, наред с други, от физика Чарлз Галтън Дарвин, внук на Чарлз Дарвин. След рецензията си К. Г. Дарвин изпраща на Фишър своя екземпляр от книгата с бележки в полето. Бележките в полето стават повод за кореспонденция, продължила поне три години. Книгата на Фишър оказва голямо влияние и върху У. Д. Хамилтън и развитието на неговите теории за генетичната основа на роднинския подбор.
Статистически методи за изследователи
"Статистически методи за изследователи" (ISBN 0-05-002170-2) е класическа книга по статистика на Фишер от 1925 г. Това е една от най-влиятелните книги за статистически методи през 20-ти век. Според Кониф,
Роналд А. Фишър "се интересуваше от приложението и популяризирането на статистическите методи... неговата ранна книга "Статистически методи за изследователи", публикувана през 1925 г., претърпя много издания и оказа влияние върху практическото използване на статистиката в много области на
проучване.
Проектиране на експерименти
"Дизайнът на експериментите" на Фишер (1935 г.) също е "фундаментален и популяризира статистическата техника и приложение... Математическата обосновка на методите не беше подчертана, а доказателствата често бяха едва очертани или изобщо пропуснати .... [Това] накара Х.Б. Ман да запълни пропуските със строга математическа обработка в своя трактат".
Въпроси и отговори
Въпрос: Кой е сър Роналд Ейлмър Фишър?
О: Сър Роналд Ейлмър Фишър е английски статистик, еволюционен биолог и генетик.
В: С какво е известен?
О: Известен е с това, че почти сам е създал основите на съвременната статистическа наука.
В: Как е описана работата му?
О: Ричард Докинс определя работата му като "гениална", а Дарвин - като "най-великият от неговите наследници".
В: Кога е роден сър Роналд Ейлмър Фишър?
О: Роден е на 17 февруари 1890 г.
В: Кога е починал?
О: Починал е на 29 юли 1962 г.
В: Къде е живял сър Роналд Айлмър Фишър?
О: Живял е в Англия.
В: Какъв тип учен е бил?
О: Бил е статистик, еволюционен биолог и генетик.
обискирам