科技名词 | 什么是高斯分布？

高斯分布

gaussian distribution

定义：一种概率分布，表示一连续数据形态的分布概率对称于平均值，其图形显示如钟形曲线。

学科：地理信息系统_基本概念

相关名词：最小二乘法 中心极限定理 最大似然估计

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!图片来源：视觉中国

高斯分布，又称“正态分布（normal distribution）”，是概率统计中最常见的连续概率分布之一。它以著名数学家卡尔·弗里德里希·高斯的名字命名，因其在各个学科领域中的广泛应用而闻名。高斯分布的曲线呈钟形，两头低，中间高，左右对称，人们又经常称之为“钟形曲线”。

高斯分布在自然界和社会现象中无处不在，它反映了数据分布的一般规律。它的基本原理可以归纳为最小二乘法和中心极限定理。最小二乘法是高斯分布在数学和工程领域的基础，它通过最小化误差的平方和来寻找数据的最佳函数匹配。中心极限定理则说明了许多随机变量的平均值在一定条件下近似服从正态分布，从而使得高斯分布在许多实际问题中成为一种常用的模型。

高斯分布的发展始于18世纪末和19世纪初，主要得益于数学家高斯的开创性研究。他在1809年发表的论文《误差理论的方法》中推导出了最小二乘法和最大似然估计的关系，并引入了高斯分布来描述误差的分布。随后在1821年出版的《天文代数法》一书中详细介绍了高斯分布在测量误差中的应用，为统计学和天文学作出了重要贡献。1831年，他又发表了一篇论文《概率理论及其应用》，进一步推广了高斯分布的应用范围。随着现代统计学的发展，高斯分布成为了统计学中最重要的概率分布之一。

高斯分布的应用非常广泛。在自然科学、工程学和社会科学等领域中，高斯分布经常用于描述连续型的随机变量，如测量误差、气温、人口智力等。许多统计学和机器学习的方法都基于高斯分布假设，如线性回归、聚类分析、异常检测等。此外，高斯分布在金融领域的风险评估、图像处理中的噪声模型、语音识别等领域也有广泛的应用。