Může být hypotéza špatným příkladem. Příklady hypotéz. Příklady vědeckých hypotéz. Vyvrácení nulové hypotézy

Jsme zvyklí důvěřovat vědcům. Odkazujeme na ně, když chceme dát větší váhu vlastním slovům, citujeme je, zapojujeme je jako odborníky. Jsou to ale jen lidé a mohou se také mýlit. Dokonce i ty skvělé.

1. Alchymie

Ve středověku se myšlenka přeměnit olovo ve zlato nezdála tak šílená jako dnes. A to se dá snadno vysvětlit. První pokusy v oblasti chemie byly více než slibné - látky namíchané určitým způsobem měnily barvu, jiskřily, explodovaly, vypařovaly se, rostly, stahovaly se, vydávaly neobvyklé pachy... Závěr se nabízel sám - proč by šedý kov nemohl matně svítit žlutě? Začalo tedy hledání činidla schopného provést takovou transformaci – mýtický „kámen mudrců“. Zároveň se hledal „elixír života“, který také zůstal snem.

2. Phlogiston

Phlogiston je „ohnivá látka“, kterou „objevil“ Johann Becher v roce 1667. Vědec se domníval, že tato látka je obsažena ve všech hořlavých látkách a při jejich spalování se odpařuje. Mnoho vědců si koupilo Becherovy argumenty a pokusilo se pomocí flogistonové teorie vysvětlit některé jevy spojené s ohněm a hořením. Například věřili, že plamen zhasne, když se uvolní všechen flogiston; že vzduch je nezbytný pro spalování, protože pohlcuje flogiston; a dýcháme, abychom zbavili tělo stejného flogistonu. Flogistonová teorie přetrvala až do konce 18. století, kdy vznikla kyslíková teorie spalování.

3. "Déšť následuje pluh"

Teď se to zdá neuvěřitelné, ale kdysi dávno byla mezi Američany a Australany velmi oblíbená teorie, podle které když budete půdu dostatečně tvrdě a dlouho obdělávat, bude určitě pršet. Tato myšlenka nebyla zpochybněna, protože... byla potvrzena. Ne, samozřejmě, že pluh nezpůsobil žádný déšť. V některých regionech (jako je například americký západ) po dlouhá období Po suchu nevyhnutelně následují období dešťů. A pokud chodíte s pluhem po poli dlouho, dlouho, tak dříve nebo později dojde ke změně cyklů.

4. Země je stará pouhých 6000 let

Kdysi o historické přesnosti událostí popsaných v Bibli nebylo pochyb, navzdory některým nesrovnalostem. Vezměme si například stáří planety. V 17. století vypočítal irský arcibiskup na základě biblické chronologie, že Země byla stvořena v roce 4004 před naším letopočtem. Jeho nálezy byly uznávány oficiální vědou téměř 200 let. A moderní výpočty založené na radiologickém datování umožňují určit stáří planety poněkud přesněji. A podle těchto údajů je naše planeta stará minimálně 4,5 miliardy let.

5. Atom je nejmenší částice, která existuje.

Myšlenka, že hmota se skládá z malých částic (atomů), je lidstvu známá už nejméně tisíc let, ale že existuje ještě něco menšího, si vědci začali uvědomovat až ve 20. století: Thompson objevil elektron, Chadwick neutron, Rutherford vytvořil planetární model atomu... Od té doby jsme ušli dlouhou cestu, která vyvrcholila objevem Higgsova bosonu.

6. DNA zpočátku nebyl velký problém.

Nicméně docela na dlouhou dobu nukleové kyseliny velký význam nikdo to nedal. Vědci považovali bílkoviny za materiál, který přenáší dědičnou informaci – zdálo se jim, že DNA je na takovou práci příliš jednoduchá. A teprve v roce 1953 objevili američtí biochemici Watson a Crick strukturu DNA a vysvětlili zbytku světa, jak přesně se jednoduchá molekula dokáže vyrovnat s tak složitým úkolem.

7. Bakterie a chirurgie

Až do konce 19. století, bez ohledu na to, jak šíleně to zní, lékaři neviděli potřebu mýt si ruce před manipulací se skalpelem. Výsledkem je úplná gangréna. Infekce se obvykle vysvětlovala „špatným vzduchem“ a nemoc byla obviňována z nerovnováhy „čtyř tělních tekutin“ (krev, hlen, černá a žlutá žluč). Revoluční teorie, že příčinou nemocí mohou být mikrobi, byla ve vědeckém světě po dlouhou dobu jednoduše ignorována. A teprve v 60. letech 19. století, kdy se francouzský mikrobiolog Louis Pasteur pustil do podnikání, si začala pomalu získávat pozornost lékařů. A pak lékaři jako Joseph Lister konečně přesvědčili své kolegy o nutnosti mytí ran a sterilizaci chirurgických nástrojů.

8. Země je středem Vesmíru

Ve druhém století sestrojil model slavný astronom Ptolemaios Sluneční Soustava, v jejímž středu byla Země. Tento model byl považován za absolutní a neotřesitelnou pravdu pro celý západní křesťanský svět až do 15. století, dokud nebyl nahrazen heliocentrickým (tj. v jehož středu je Slunce) systémem polského astronoma Mikuláše Koperníka. Koperník nebyl první, kdo přišel s myšlenkou, že Země se točí kolem Slunce, ale byl první, kdo byl vyslyšen.

9. Oběhový systém

Všichni víme, jak důležité je srdce – na to není potřeba být doktor. Ale v Starověký Řím i doktoři si mysleli něco jiného. Slavný lékař Claudius Galén (130–200 př. n. l.) byl přesvědčen, že krev vzniká v játrech spojením natrávené potravy se vzduchem. Potom žilami vstupují části krve (pokaždé nové) do srdce a z něj se tepnami šíří po těle. Orgány používají krev jako palivo. Galenova teorie byla zpochybněna až v roce 1628, kdy anglický lékař William Harvey publikoval svou práci s názvem „An Anatomical Study of the Movement of Heart and Blood in Animals“, která prokázala, že krev se vrací do srdce v uzavřeném cyklu.

Navrhuje se sloučit tuto stránku s Polycentrismem. Vysvětlení důvodů a diskuse na stránce Wikipedie: K sjednocení / 25. února 2012. Diskuze trvá jeden týden (nebo déle, pokud ... Wikipedie

HYPOTÉZA- (z řeckého předpokladu) 1) subsystém teoretických znalostí; 2) forma rozvoje poznání (vědeckého, filozofického, praktického atd.). D. je úsudek, jehož pravdivostní hodnota je nejistá. T. jsou široce používány v jakékoli oblasti... ... Moderní filozofický slovník

- (z řeckého týpos otisk, forma a ... genesis (Viz ... genesis)) (biologický), vznik v procesu evoluce nových systematických skupin vysokého postavení. Autor výrazu "T." Německý geolog a paleontolog O. Schindewolf (1936). Nové skupiny...... Velký Sovětská encyklopedie

- (z řeckého orthos přímý a výběr), mylná hypotéza, podle níž přirozený výběr lineárně orientuje evoluci (určuje ortogenezi). Viz také Fylogenetické zákony. Ekologický encyklopedický slovník. Kišiněv: Domov…… Ekologický slovník

Sbírka knih, DVD a CD, fotografie ze zákulisí a jednotlivé snímky chybějících epizod Doctora Who, které, přestože nejsou v archivech BBC, byly rekonstruovány a částečně restaurovány z ... Wikipedia

Historie arménského státu a vzdělávání ... Wikipedie

Zvláštní pohled kognitivní činnost, zaměřené na rozvoj objektivních, systematicky uspořádaných a podložených znalostí o světě. Interaguje s jinými typy kognitivních aktivit: každodenní, umělecké, náboženské, mytologické... Filosofická encyklopedie

EUCHARISTA. ČÁST I- [Řecký Εὐχαριστία], hlavní svátost Kristova. Církev, spočívající v transpozici (μεταβολή změně, přeměně) připravených Darů (chléb a víno ředěné vodou) do Těla a Krve Kristovy a přijímání (κοινωνία přijímání; μετάληψις přijetí) ... ... Ortodoxní encyklopedie

UFO údajně pozorované v New Jersey v roce 1952 (prokázáno jako fake) (z archivů CIA) „UFO“ dotaz přesměrovává sem; Možná jste hledali článek o fil... Wikipedie

Označení Symboly ... Wikipedie

Genetika barev koní je jednou z oblastí výzkumu v chovu koní. Studium mechanismů dědičnosti barvy je důležité i pro chovná plemena chovateli, kteří se specializují na produkci hříbat určité barvy. Také... ... Wikipedie

Planeta Vulkán. Francouzský astronom Urbain Le Verrier z 19. století nedokázal podivnou dráhu Merkuru vysvětlit a předpokládal, že poblíž Slunce je další planeta – Vulkán. Bylo publikováno dokonce několik zpráv o pozorování záhadné planety, ale všechny si navzájem odporovaly. Ve 20. století teorie relativity rozptýlila záhadu oběžné dráhy Merkuru a s ní i teorii Vulkánu.

Spontánní generace je hypotéza, které se věřilo po tisíce let. To se týká vzniku živých organismů nikoli z jiných organismů, vajec nebo semen, ale z neživého prostředí. Dokonce i Aristoteles věřil, že larvy much spontánně vznikají v mrtvolách zvířat. A přestože otázka původu života na Zemi zůstává otevřená, v zásadě byla tato teorie vyvrácena.

Expandující Země je překvapivě populární myšlenka, která přetrvávala až do poloviny 20. století. Předpokládalo se, že k pohybu kontinentů dochází díky tomu, že Země postupně zvětšuje svůj objem. Touto hypotézou vážně uvažoval Charles Darwin. Studium tektonických desek v 60. letech 20. století a později dokázalo, že Země se nezměnila co do velikosti po dobu nejméně 400 milionů let.

Phlogiston je hypotetický prvek, který se nachází ve všech hořlavých látkách. Chemici 17. století předpokládali, že to byl on, kdo zajišťoval spalování a byl také zodpovědný za různé procesy v kovech, například za vznik rzi. Flogistonová teorie byla v 70. letech 18. století nahrazena teorií kyslíku.

marťanské kanály. V roce 1877 italský astronom Giovanni Schiaparelli oznámil, že na Marsu vidí záhadné rovné čáry a nazval je „kanály“. Později byla formulována teorie, že kanály jsou umělého původu a Marťané je používají k zavlažování planety. Ve 20. století byla hypotéza vyvrácena – čáry se ukázaly jako optický klam.

Éter je tajemné médium, o jehož existenci věřili mnozí velcí vědci, jako Aristoteles, René Descartes a Thomas Jung. Je pravda, že všichni chápali éter různými způsoby - jako analog vakua, původní substance nebo „transport“ pro světlo. Tyto teorie byly extrémně populární, ale po dlouhém bádání byly vyvráceny.

Tabula rasa je teorie, že člověk se rodí jako „nepopsaný list“, bez jakéhokoli mentálního nebo smyslového obsahu, který přijímá až v dospělosti. Byl formulován Aristotelem a rozšířen až do konce 20. století. Ani hloubkové studium genetických mechanismů a přenosu dědičných znaků nemohlo nakonec přesvědčit zastánce této hypotézy o jejím omylu.

Frenologie je jednou z prvních a nejznámějších pseudověd, která určuje duševní vlastnosti člověka na základě tvaru lebky a velikosti mozku. Frenologové tvrdili, že čím větší má člověk mozek, tím více informací dokáže uchovat. Další rozvoj neurofyziologie tyto teze vyvrátil.

Pevný vesmír. Einstein byl jistě jedním z největších vědců v historii lidstva, ale také dělal chyby. Věřil, že Vesmír je nehybný, jeho velikost zůstává nezměněna a je zadržován silným antigravitačním polem. Po dlouhém sporu s Einsteinem tuto hypotézu vyvrátil ruský matematik Alexander Friedman.

Studená jaderná fúze je „svatým grálem“ chemiků, teorie dosažení jaderné fúze bez ultravysokých teplot. V roce 1989 Martin Fleischmann a Stanley Pons oznámili, že úspěšně provedli CNS, ale nikdo nemohl jejich experiment zopakovat. V tuto chvíli hypotéza nezískala přesvědčivé potvrzení.

Starověké mylné představy, jako je Slunce obíhající kolem Země, nebo modernější, například, že Venuše je pokryta zelení a vhodná pro život, byly vyvráceny s rozvojem astronomie a vesmírného průzkumu. Jaké další slavné vědecké hypotézy se ukázaly jako mylné?

Statistika je komplexní věda o měření a analýze různých dat. Stejně jako v mnoha jiných oborech má i toto odvětví koncept hypotézy. Hypotéza ve statistice je tedy jakýkoli návrh, který je třeba přijmout nebo zamítnout. Navíc v tomto odvětví existuje několik typů takových předpokladů, podobných v definici, ale odlišných v praxi. Nulová hypotéza je dnes předmětem studia.

Od obecného ke konkrétnímu: hypotézy ve statistice

Dalším, neméně důležitým odklonem od základní definice předpokladů je, že statistická hypotéza je studium obecné populace objektů důležitých pro vědu, ohledně níž vědci vyvozují závěry. Může být testován pomocí vzorku (části populace). Zde je několik příkladů statistických hypotéz:

1. Výkon celé třídy může záviset na úrovni vzdělání každého studenta.

2. Základní kurz matematiky stejně dobře zvládají jak děti, které přišly do školy v 6 letech, tak děti, které přišly do školy v 7 letech.

Jednoduchá hypotéza ve statistice je předpoklad, který jednoznačně charakterizuje určitý parametr vědcem odebrané veličiny.

Složitá se skládá z několika nebo nekonečného počtu jednoduchých. Je označena nějaká oblast nebo neexistuje přesná odpověď.

Je užitečné porozumět několika definicím hypotéz ve statistice, aby nedošlo k jejich záměně v praxi.

Koncept nulové hypotézy

Nulová hypotéza je teorie, že existují dvě populace, které se od sebe neliší. Na vědecké úrovni však neexistuje koncept „neliší se“, ale existuje „jejich podobnost je nulová“. Z této definice vznikl pojem. Ve statistice se nulová hypotéza označuje jako H0. Kromě toho se za extrémní hodnotu nemožného (nepravděpodobného) považuje 0,01 až 0,05 nebo méně.

Je lepší pochopit, co je nulová hypotéza; pomůže příklad ze skutečného života. Učitel na univerzitě uvedl, že rozdílná úroveň přípravy studentů ve dvou skupinách na testovou práci je způsobena nevýznamnými parametry, náhodnými důvody, které neovlivňují obecná úroveň vzdělání (rozdíl ve výcviku obou skupin studentů je nulový).

Nicméně stojí za to kontrovat příkladem alternativní hypotézy - předpokladu, který vyvrací tvrzení nulové teorie (H1). Například: ředitel univerzity navrhl, že rozdílná úroveň přípravy na testovou práci mezi studenty v obou skupinách je způsobena používáním různých metod výuky učiteli (rozdíl v přípravě obou skupin je významný a existuje vysvětlení pro to).

Nyní je okamžitě viditelný rozdíl mezi pojmy „nulová hypotéza“ a „alternativní hypotéza“. Příklady ilustrují tyto pojmy.

Testování nulových hypotéz

Udělat si předpoklad není tak špatné. Skutečný problém Pro začátečníky je zvažováno testování nulové hypotézy. Zde čekají mnohé potíže.

Pomocí metody alternativní hypotézy, která tvrdí něco opačného než nulová teorie, můžete obě možnosti porovnat a vybrat tu správnou. Takhle fungují statistiky.

Nechť je nulová hypotéza H0 a alternativní hypotéza H1, pak:

H0: c = c0;
H1: c ≠ c0.

Zde c je určitá průměrná hodnota nalezeného souboru a c0 je původně daná hodnota, proti které je hypotéza testována. Existuje také určité číslo X - průměrná hodnota vzorku, pomocí které se určuje c0.

Test tedy sestává z porovnání X a c0, pokud X = c0, pak je přijata nulová hypotéza. Je-li X≠c0, pak podle podmínky je alternativa považována za pravdivou.

"Trust" metoda ověřování

Je jich většina efektivní způsob, s jehož pomocí se nulová statistická hypotéza snadno testuje v praxi. Spočívá v konstrukci rozsahu hodnot s přesností až 95 %.

Nejprve musíte znát vzorec pro výpočet intervalu spolehlivosti:
X - t*Sx ≤ c ≤ X + t*Sx,

kde X je původně dané číslo založené na alternativní hypotéze;
t - tabulkové hodnoty (Studentův koeficient);
Sx je standardní průměrná chyba, která se vypočítá jako Sx = σ/√n, kde čitatel je směrodatná odchylka a jmenovatel je velikost vzorku.

Předpokládejme tedy situaci. Před opravou vyráběl dopravník 32,1 kg finálních výrobků za den a po opravě podle podnikatele koeficient užitečná akce rostl a dopravník podle týdenní kontroly začal produkovat v průměru 39,6 kg.

Nulová hypotéza by uváděla, že oprava neměla žádný vliv na účinnost dopravníku. Alternativní hypotéza by říkala, že oprava radikálně změnila účinnost dopravníku, takže se zvýšila jeho produktivita.

Z tabulky najdeme n=7, t = 2,447, kde vzorec má následující tvar:

39,6 – 2,447*4,2 ≤ c ≤ 39,6 + 2,447*4,2;

29,3 ≤ с ≤ 49,9.

Ukazuje se, že hodnota 32,1 je v rozmezí, a proto hodnota navržená alternativou - 39,6 - není automaticky akceptována. Pamatujte, že nejprve se testuje správnost nulové hypotézy a poté opačné.

Druhy popření

Dříve jsme zvažovali variantu konstrukce hypotézy, kdy H0 něco tvrdí a H1 to vyvrací. Kde by se dal takový systém vytvořit:

Ho: c = c0;
Н1: с ≠ с0.

Existují však další dvě související metody vyvracení. Například nulová hypotéza uvádí, že průměr třídy je větší než 4,54, zatímco alternativní hypotéza říká, že stejný průměr třídy je menší než 4,54. A jako systém to bude vypadat takto:

Н0: с ⩾ 4,54;
H1: s< 4.54.

Všimněte si, že nulová hypotéza uvádí, že hodnota je větší nebo rovna, zatímco statistická hypotéza uvádí, že je přísně menší než. Na závažnosti znaku nerovnosti hodně záleží!

Statistický test

Statistické testování nulových hypotéz zahrnuje použití statistického testu. Taková kritéria podléhají různým distribučním zákonům.

Existuje například F-test, který se počítá pomocí Fisherova rozdělení. Existuje v praxi nejčastěji používaný T-test v závislosti na distribuci Student. Pearsonův čtvercový test dobré shody atd.

Rozsah přijatelnosti nulové hypotézy

V algebře existuje pojem „oblast přijatelných hodnot“. Jedná se o segment nebo bod na ose X, na kterém je sada statistických hodnot, u kterých platí nulová hypotéza. Krajní body segmentu jsou kritické hodnoty. Paprsky doprava a levá strana segment - kritické oblasti. Pokud je v nich nalezená hodnota zahrnuta, pak je nulová teorie vyvrácena a je přijata alternativa.

Vyvrácení nulové hypotézy

Nulová hypotéza ve statistice je někdy velmi ošemetný koncept. Při kontrole můžete udělat dva typy chyb:

1. Zamítnutí správné nulové hypotézy. Označme první typ jako a=1.
2. Přijetí falešné nulové hypotézy. Druhý typ označujeme jako a=2.

Stojí za to pochopit, že se nejedná o stejné parametry; výsledky chyb se mohou navzájem výrazně lišit a mít různé vzorky.

Příklad dvou typů chyb

Složité pojmy jsou snáze pochopitelné na příkladu.

Při výrobě určitého léku jsou vědci povinni být velmi opatrní, protože překročení dávky jedné ze složek vyvolává vysoká úroveň toxicitu hotového léku, na kterou mohou pacienti, kteří jej užívají, zemřít. Je však nemožné zjistit předávkování na chemické úrovni.
Z tohoto důvodu se před uvolněním léku do prodeje testuje jeho malá dávka na krysách nebo králících injekčním podáním léku. Li většina z Pokud testované osoby zemřou, pak se lék nesmí prodávat, pokud jsou experimentální subjekty naživu, je povolen prodej léku v lékárnách.

První případ: ve skutečnosti lék nebyl toxický, ale během experimentu došlo k chybě a lék byl klasifikován jako toxický a nebyl povolen k prodeji. A=1.

Druhý případ: při dalším experimentu, při testování další šarže drogy, bylo rozhodnuto, že droga není toxická, a bylo povoleno ji prodávat, ačkoliv ve skutečnosti byla droga jedovatá. A=2.

První možnost bude pro dodavatele-podnikatele znamenat velké finanční náklady, protože bude muset zničit celou dávku léku a začít od nuly.

Druhá situace vyvolá smrt pacientů, kteří si tento lék koupili a užívali.

Teorie pravděpodobnosti

Nejen nulové hypotézy, ale všechny hypotézy ve statistice a ekonomii jsou rozděleny podle úrovně významnosti.

Úroveň významnosti je procento výskytu chyb I. typu (zamítnutí správné nulové hypotézy).

První úroveň je 5 % nebo 0,05, tj. pravděpodobnost, že se mýlíte, je 5 ku 100 nebo 1 ku 20.
druhá úroveň je 1 % nebo 0,01, tj. pravděpodobnost je 1 ku 100.
třetí úroveň - 0,1 % nebo 0,001, pravděpodobnost 1 z 1000.

Kritéria testování hypotéz

Pokud vědci již dospěli k závěru, že nulová hypotéza je správná, je třeba ji otestovat. To je nezbytné pro odstranění chyb. Existuje základní kritérium pro testování nulové hypotézy, které se skládá z několika fází:

1. Přípustná pravděpodobnost chyby se bere jako P=0,05.
2. Pro kritérium 1 jsou vybrány statistiky.
3. Pomocí dobře známé metody se najde rozsah přijatelných hodnot.
4. Nyní je vypočtena hodnota T statistiky.
5. Pokud T (statistika) patří do oblasti přijímání nulové hypotézy (jako u metody „důvěry“), pak jsou předpoklady považovány za pravdivé, což znamená, že samotná nulová hypotéza zůstává pravdivá.

Přesně tak funguje statistika. Nulová hypotéza, bude-li řádně otestována, bude přijata nebo zamítnuta.

Stojí za zmínku, že pro běžné podnikatele a uživatele může být velmi obtížné přesně dokončit první tři fáze, takže jsou důvěryhodné profesionálním matematikům. Ale fáze 4 a 5 může provádět každý, kdo má dostatečné znalosti o statistických testovacích metodách.