Карл Пирсон: Энгліс математигі, биостатистигі және эвгенистік ғалымы

Кіріспе

Ағылшын евгенисі және полимат (1857–1936) ағылшын крикетшісі Карл Пирсон (/p//ɪər//s//ə//n/; туған аты Карл Пирсон; 27 наурыз 1857 – 27 сәуір 1936) – ағылшын евгенисі, математик және биостатистик. Ол математикалық статистика ғылымын қалаушы ретінде танылады. 1911 жылы Лондон университетінің колледжінде әлемдегі алғашқы университет статистикалық бөлімін құрды және биометрия және метеорология салаларына маңызды үлес қосты. Пирсон сонымен қатар әлеуметтік дарвинизм мен евгениканы қолдаушы болды, ал оның ойлау жолы бүгінде ғылыми расизм деп сипатталатын нәрсенің мысалы болып табылады. Пирсон сэр Фрэнсис Галтонның шәкірті және оның өмірбаянын жазған. Ол Уильям Кингдон Клиффордтың «Дәл ғылымдардың қарапайым түсінігі» (1885) және Исаак Тодхантердің «Эластичность теориясының тарихы», 1-том (1886–1893) және 2-том (1893) еңбектерін олардың қайтыс болғаннан кейін редакциялап, аяқтады.

Жеке өмір

1890 жылы Пирсон Мария Шарпқа үйленді. Олардың үш баласы болды: Сигрид Лоэтиция Пирсон, Хельга Шарп Пирсон және Эгон Пирсон, ол өзі де статистик болды және әкесінен кейін Университет колледжінің қолданбалы статистика кафедрасын басқарды. Мария 1928 жылы қайтыс болды, ал 1929 жылы Карл биометриялық зертханадағы әріптесі Маргарет Виктория Чайлдқа үйленді. Ол отбасымен бірге Хэмпстедтегі 7 Велл-роуд мекенжайында тұрды, қазір бұл үйге ескерткіш тақта орнатылған. Ол 1936 жылдың 27 сәуірінде Суррейдегі Колдхарборда қайтыс болды.

Эйнштейн мен Пирсонның жұмысы

23 жасар Альберт Эйнштейн 1902 жылы өзінің екі жас досы Морис Соловин мен Конрад Хабихтпен бірге Олимпиа академиясының оқу тобын құрған кезде, оның алғашқы оқу ұсынысы Пирсонның «Ғылым грамматикасы» болды. Бұл кітапта Эйнштейн және басқа ғалымдардың теорияларының бір бөлігін құрайтын бірнеше тақырып қамтылған. Пирсон табиғат заңдары бақылаушының қабылдау қабілетіне тәуелді екенін айтты. Табиғи процестердің қайтымсыздығы – таза салыстырмалы ұғым деп оның пікірінше. Жарық жылдамдығымен қозғалатын бақылаушы мәңгілік «қазіргі» уақытты немесе қозғалыстың болмауын көрер еді. Ол жарықтан жылдам қозғалатын бақылаушы уақыттың кері жүруін көреді дейді, бұл кинофильмнің кері ойнатылуына ұқсас. Пирсон антиматерия, төртінші өлшем және уақыттың иілуі туралы да талқылады. Пирсонның салыстырмалылығы идеализмге негізделген, яғни санадағы идеялар мен бейнелерге. «Көптеген белгілер бар, – деп жазды ол, – сау идеализм ескі физиктердің қарапайым материализмін табиғи философияның негізі ретінде алмастырып жатыр» («Ғылым грамматикасының» екінші басылымының алғы сөзі). Сонымен қатар, ол «Ғылым – бұл шын мәнінде сананың мазмұнын жіктеу және талдау. Шындығында, ғылым саласы сыртқы әлемге қарағанда санаға көбірек қатысты» деді (Сол жер, II тарау, § 6). «Ғылыми мағынада заң – бұл негізінен адам ақылының өнімі және адамнан тыс мағынасы жоқ» (Сол жер, III тарау, § 4).

Саяси көзқарастар мен евгеника

Пирсон – "әуескер" атеист және еркін ойшыл болған. Пирсон өмірінде көрнекті "еркін ойшыл" және социалист ретінде танымал болды. Ол "әйелдер мәселесі" (Ұлыбританияда суфражистік қозғалыстың дәуірі) және Карл Маркс туралы лекциялар оқыды. Оның социализмге берілгендігі мен оның идеалдары 1920 жылы Британ империясы орденінің офицері атағын қабылдаудан бас тартуына және 1935 жылы рыцарь атағын қабылдаудан бас тартуына себеп болды. Пирсон – әлеуметтік дарвинизмді бүкіл ұлттарға қолданған евгенист болды, ол "төмен нәсілдерге" қарсы соғысты эволюция теориясының логикалық салдары ретінде қарастырды. "Менің көзқарасым – және оны ұлтты ғылыми тұрғыдан қарастыру деп атауға болады деп ойлаймын, – деп жазды ол, – ұйымдасқан тұтас, жақсы тұқымдардан іріктеліп, ішкі тиімділігін жоғары деңгейде ұстап, сыртқы тиімділігін негізінен төменгі нәсілдермен соғыс арқылы арттыруға ұмтылады". Егер Август Вейсманның ұрықтық плазма теориясы дұрыс болса, онда мемлекет нашар тұқымнан шыққан адамдарды жақсартуға тырысып ақшаны ысыраптайды деп санады. Вейсман, қабылданған қасиеттер мұрагерлікке берілмейді деп мәлімдеді. Сондықтан оқыту тек оқытылған ұрпаққа пайда береді. Олардың балалары үйренгендерін көрсете алмайды, сондықтан оларды да жетілдіруге тура келеді. "Білім берудің, жақсы заңдардың және санитарлық жағдайдың жиынтық әсерімен ешбір дегенеративті және әлсіз тұқым сау және күшті тұқымға айналмайды. Мұндай шаралар топтың жекелеген мүшелерін қоғамда күшті мүшелер болмаса да, қабылданатын ете алады, бірақ егер қоғам оны орналастырған жағдайларға байланысты, егер топ өз санын арттыра алса, олардың ұрпақтарымен бірдей процесс қайта-қайта қайталанады, және бұл әрқашан кеңейіп жатқан шеңберлерде". Тарих маған бір ғана жолды көрсетеді, ол жол ғана жоғары мәдениеттің деңгейін қалыптастырады, яғни нәсілдер арасындағы күрес, физикалық және психикалық жағынан күштірек нәсілдердің тіршілік етуі. Егер сіз төменгі адам нәсілдері жоғары типті дамыта алатынын білгіңіз келсе, мен оларды өз ара күресуге қалдырудың жалғыз жолы деп қорқамын, тіпті сонда да жеке адам мен жеке адамның, тайпа мен тайпаның арасындағы өмір сүру үшін күрес, белгілі бір климатқа байланысты физикалық іріктеумен қолдау таппауы мүмкін, бұл, бәлкім, арийлердің табысының көп бөлігіне байланысты. "Яһуди нәсілінің мифы" еңбегінде Рафаэль мен Дженнифер Патай Карл Пирсонның 1925 жылы Ұлыбританияға яһудилердің көшіп келуіне қарсылық білдіргенін келтіреді (оның құрған "Евгеника жылнамасы" журналының бірінші санында). Пирсон бұл иммигранттар "паразиттік нәсілге айналады" деп мәлімдеді. [ ] Орташа алғанда, және екі жынысқа қатысты, бұл шетелдік яһуди халқы жергілікті халықтан физикалық және ақыл-ой жағынан төмен". Пирсонның "Евгеника жылнамасының" редакторынан кетіп бара жатқандағы қорытынды сөздері оның евгениканың ғылыми зерттеуін моральдық мінез-құлық пен қоғамдық саясат үшін нұсқау ретінде пайдалану мақсатының сәтсіздікке ұшырағанын көрсетеді. Менің 22 жыл бойы Галтон профессоры лауазымында қызмет еткен кезімде, менің мақсатым, біріншіден, евгениканы академиялық зерттеу ретінде дамыту мүмкіндігін дәлелдеу, ал екінші жағынан, осы зерттеуден алынған қорытындыларды әлеуметтік пропаганда үшін негіз ретінде қолдану, тек қана дұрыс ғылыми себептер болған кезде ғана, біздің үкімдерімізге және нәтижесінде моральдық мінез-құлық туралы пікірлерімізге негізделген. Тіпті қазіргі уақытта да шектеулі немесе жиі қате түсіндірілетін тәжірибеден алынған жалпы әсерлер өте көп, және кез-келген халық евгеникалық заңнаманы шектен тыс түрде жүзеге асыру үшін жеткіліксіз дәлелденген және тым жеңіл қабылданған теориялар өте көп. Алайда бұл мәлімдемені евгеникалық ілімді және жыныстық қатынас мәселесі бойынша қоғамдық іс-әрекеттің барлық түрін белгісіз мерзімге тоқтату үшін сылтау ретінде қабылдауға болмайды. Дегенмен, 2020 жылдың маусым айында UCL евгеникамен байланысы болғандықтан Пирсонның есімімен аталған екі ғимараттың атын өзгертетінін мәлімдеді.

Pearson was a "zealous" atheist and a freethinker. Pearson was known in his lifetime as a prominent "freethinker" and socialist. He gave lectures on such issues as "the woman's question" (this was the era of the suffragist movement in the UK) and upon Karl Marx. His commitment to socialism and its ideals led him to refuse the offer of being created an OBE (Officer of the Order of the British Empire) in 1920 and also to refuse a knighthood in 1935. A eugenicist who applied social Darwinism to entire nations, Pearson saw war against "inferior races" as a logical implication of the theory of evolution. "My view – and I think it may be called the scientific view of a nation", he wrote, "is that of an organized whole, kept up to a high pitch of internal efficiency by insuring that its numbers are substantially recruited from the better stocks, and kept up to a high pitch of external efficiency by contest, chiefly by way of war with inferior races." He reasoned that, if August Weismann's theory of germ plasm is correct, the nation is wasting money when it tries to improve people who come from poor stock. Weismann argued that acquired characteristics could not be inherited. Therefore, training benefits only the trained generation. Their children will not exhibit the learned improvements and, in turn, will need to be improved. "No degenerate and feeble stock will ever be converted into healthy and sound stock by the accumulated effects of education, good laws, and sanitary surroundings. Such means may render the individual members of a stock passable if not strong members of society, but the same process will have to be gone through again and again with their offspring, and this in ever widening circles, if the stock, owing to the conditions in which society has placed it, is able to increase its numbers." History shows me one way, and one way only, in which a high state of civilization has been produced, namely, the struggle of race with race, and the survival of the physically and mentally fitter race. If you want to know whether the lower races of man can evolve a higher type, I fear the only course is to leave them to fight it out among themselves, and even then the struggle for existence between individual and individual, between tribe and tribe, may not be supported by that physical selection due to a particular climate on which probably so much of the Aryan's success depended. In The Myth of the Jewish Race Raphael and Jennifer Patai cite Karl Pearson's 1925 opposition (in the first issue of the journal Annals of Eugenics which he founded) to Jewish immigration into Britain. Pearson alleged that these immigrants "will develop into a parasitic race. [ ] Taken on the average, and regarding both sexes, this alien Jewish population is somewhat inferior physically and mentally to the native population". Pearson concluding remarks on stepping down as editor of the Annals of Eugenics, indicate a sense of failure of his aim to use the scientific study of eugenics as a guide for moral conduct and public policy. My endeavour during the twenty two years in which I have held the post of Galton Professor has been to prove in the first place that Eugenics can be developed as an academic study, and in the second place to make the conclusions drawn from that study a ground for social propagandism only when there are sound scientific reasons upon which to base our judgments and as a result our opinions as to moral conduct. Even at the present day there are far too many general impressions drawn from limited or too often wrongly interpreted experience, and far too many inadequately demonstrated and too lightly accepted theories for any nation to proceed hastily with unlimited Eugenic legislation. This statement, however, must never be taken as an excuse for indefinitely suspending all Eugenic teaching and every form of communal action in matters of sex. Nonetheless, in June 2020 UCL announced that it was renaming two buildings which had been named after Pearson, because of his connection with eugenics.

Биометрияға үлес қосу

Карл Пирсон биометрия мектебінің негізін қалауда маңызды рөл атқарды, бұл 20 ғасырдың басында эволюцияны және популяциялық мұрагерлікті сипаттауға ұсынылған бірнеше бәсекелес теориялардың бірі болды. Оның "Эволюция теориясына математикалық үлес" атты он сегіз мақаладан тұратын сериясы оны мұрагерлік биометриялық мектебінің негізін қалаушы ретінде бекітті. Шындығында, Пирсон 1893-1904 жылдары биометрия үшін статистикалық әдістерді әзірлеуге көп уақыт арнады. Бүгінде статистикалық талдау үшін кеңінен қолданылатын осы әдістерге хи-квадраттық сынақ, стандартты ауытқу және корреляция мен регрессия коэффициенттері кіреді. Пирсонның ата-тектік мұрагерлік заңына сәйкес, ұрықтың плазмасы ата-анадан және одан да алыс ата-бабалардан мұрагерлікке ие болатын элементтерден тұрады, ал олардың пропорциясы әртүрлі белгілерге байланысты өзгереді. Карл Пирсон Гальтонның ізбасары болды, және екеуінің арасында кейбір қарама-қайшылықтар болғанымен, Пирсон Франсис Гальтонның статистикалық тұжырымдамаларын, мысалы регрессия заңын, биометриялық мектептің тұжырымдамасын жасау кезінде кеңінен пайдаланды. Менделістерден айырмашылығы, биометриялық мектеп мұрагерлік механизмін ұсынуға емес, себептік сипаттамасы жоқ мұрагерлікке математикалық сипаттама беруге баса назар аударды. Гальтон эволюцияның үзіліссіз теориясын ұсынғанда, түрлер уақыт өте келе пайда болған шағын өзгерістерге қарағанда үлкен секірулер арқылы өзгеруі керек еді, ал Пирсон Гальтонның аргументіндегі кемшіліктерді көрсетіп, Гальтонның идеяларын үздіксіз эволюция теориясын одан әрі дамыту үшін пайдаланды, ал менделістер эволюцияның үзіліссіз теориясын жақтады. Гальтон негізінен статистикалық әдістерді мұрагерлікті зерттеуге қолдануға баса назар берсе, Пирсон және оның әріптесі Уэлдон статистикалық ойлауды мұрагерлік, өзгергіштік, корреляция, табиғи және жыныстық таңдау салаларына кеңейтті. Пирсон үшін эволюция теориясы мұрагерлік үлгілерін түсіндіретін биологиялық механизмді анықтауды мақсат етпеді, ал Мендель теориясы мұрагерлік механизмі ретінде генді жорамалдады. Пирсон Бейтсонды және басқа биологтарды эволюцияны зерттеуде биометриялық әдістерді қабылдамағаны үшін сынады. Пирсон өз теорияларының статистикалық жарамдылығына назар аудармаған биологтарды сынап, "біз [прогрессивті өзгерістің кез келген себебін] фактор ретінде қабылдамас бұрын, оның ықтималдығын ғана емес, мүмкін болса, оның сандық мүмкіндігін де көрсетуіміз керек" деді. Биологтар "мұрагерлік себептері туралы дерлік метафизикалық болжамдарға" беріліп, тәжірибелік деректерді жинау процесін алмастырды, бұл ғалымдарға ықтимал теорияларды таңдауға мүмкіндік беретін еді. Пирсон үшін табиғат заңдары нақты болжамдар жасауға және байқалған деректердегі үрдістерді қысқаша сипаттауға пайдалы болды. Мұрагерлікке биометриялық тәсіл ақырында мендельдік тәсілге ұтылса да, Пирсон мен сол кездегі биометриялықтар әзірлеген әдістер бүгінгі биология мен эволюцияны зерттеу үшін өте маңызды.

Karl Pearson was important in the founding of the school of biometrics, which was one of several competing theories to describe evolution and population inheritance at the turn of the 20th century. His series of eighteen papers, "Mathematical Contributions to the Theory of Evolution" established him as the founder of the biometrical school for inheritance. In fact, Pearson devoted much time during 1893 to 1904 to developing statistical techniques for biometry. These techniques, which are widely used today for statistical analysis, include the chi squared test, standard deviation, and correlation and regression coefficients. Pearson's Law of Ancestral Heredity stated that germ plasm consisted of heritable elements inherited from the parents as well as from more distant ancestors, the proportion of which varied for different traits. Karl Pearson was a follower of Galton, and although the two differed in some respects, Pearson used a substantial amount of Francis Galton's statistical concepts in his formulation of the biometrical school for inheritance, such as the law of regression. The biometric school, unlike the Mendelians, focused not on providing a mechanism for inheritance, but rather on providing a mathematical description for inheritance that was not causal in nature. While Galton proposed a discontinuous theory of evolution, in which species would have to change via large jumps rather than small changes that built up over time, Pearson pointed out flaws in Galton's argument and actually used Galton's ideas to further a continuous theory of evolution, whereas the Mendelians favored a discontinuous theory of evolution. While Galton focused primarily on the application of statistical methods to the study of heredity, Pearson and his colleague Weldon expanded statistical reasoning to the fields of inheritance, variation, correlation, and natural and sexual selection. For Pearson, the theory of evolution was not intended to identify a biological mechanism that explained patterns of inheritance, whereas Mendelian's theory postulated the gene as the mechanism for inheritance. Pearson criticized Bateson and other biologists for their failure to adopt biometrical techniques in their study of evolution. Pearson criticized biologists who did not focus on the statistical validity of their theories, stating that "before we can accept [any cause of a progressive change] as a factor we must have not only shown its plausibility but if possible have demonstrated its quantitative ability" Biologists had succumb to "almost metaphysical speculation as to the causes of heredity," which had replaced the process of experimental data collection that actually might allow scientists to narrow down potential theories. For Pearson, laws of nature were useful for making accurate predictions and for concisely describing trends in observed data. Although the biometric approach to inheritance eventually lost to the Mendelian approach, the techniques Pearson and the biometricians at the time developed are vital to studies of biology and evolution today.

Статистикаға үлестер

Пирсонның еңбегі математикалық статистиканың кең қолданылуы мен дамуына толыққанды үлес қосты, және биология, эпидемиология, антропометрия, медицина, психология және әлеуметтік тарих салаларын қамтыды. 1901 жылы Велдон және Гальтонмен бірге ол статистикалық теорияны дамыту мақсатында құрылған Biometrika журналын іске қосты. Ол өмірінің соңына дейін осы журналдың редакторы болды. Пирсонның зерттеулеріне көмектескендердің арасында Беатрис Мейбл Кэйв Браун Кэйв, Франсис Кэйв Браун Кэйв және Элис Ли сияқты бірнеше әйел математиктер болды. Ол сондай-ақ 1925 жылы «Евгеника жылнамалары» (қазіргі «Адам генетикасы жылнамалары») журналын құрды. Пирсон қолданбалы статистика департаментінің басқа жерде жарияланбаған нәтижелерін тіркеу үшін Drapers' Company Research Memoirs жариялады. Пирсонның ойлау жүйесі бүгінгі күні кеңінен қолданылатын көптеген «классикалық» статистикалық әдістердің негізін құрайды. Оның үлестерінің мысалдары:

Корреляциялық коэффициент. Корреляциялық коэффициент (алғаш рет Огюст Браве және Фрэнсис Гальтонмен әзірленген) өнім моменті ретінде анықталды және оның сызықтық регрессиямен байланысы зерттелді. Мүшелер әдісі. Пирсон физикадан алынған мүшелер ұғымын сипаттамалық статистика ретінде және үлгілерге үлестірулерді бейімдеу үшін енгізді. Пирсонның үздіксіз қисықтар жүйесі. Қазіргі дәстүрлі үздіксіз ықтималдық үлестірілімдерінің негізін құраған бірқатарлы үздіксіз ықтималдық үлестірілімдері жүйесі. Жүйе төртінші моментке дейін толық болғандықтан, Пирсонның мүшелер әдісіне қуатты толықтыру болып табылады. Хи арақашықтығы. Махаланобис арақашықтығының алдындағы және ерекше жағдайы. p-мәні. Гипотезалық мәнді орталық нүкте ретінде және хи арақашықтығын радиус ретінде қабылдап, шардың толықтығының ықтималдық өлшемі ретінде анықталды. Пирсонның хи-квадрат тесті. Дискретті деректер үшін қалыпты жуықтауды қолданатын гипотеза тесті. Басты компоненттерді талдау. Хи арақашықтығын азайту арқылы көпөлшемді деректерге сызықтық ішкі кеңістікті бейімдеу әдісі. Гистограмманы алғаш рет енгізгендігі үшін Пирсонге есептеледі.