Francis Galton - Francis Galton

Herr Francis Galton FRS FRAI
Sir Francis Galton av Charles Wellington Furse , gitt til National Portrait Gallery , London i 1954
Født	( 1822-02-16 )16. februar 1822 Birmingham , West Midlands , England
Døde	17. januar 1911 (1911-01-17)(88 år gammel) Haslemere , Surrey , England
Hvilested	Claverdon , Warwickshire , England
Nasjonalitet	Britisk
Alma mater	King's College, London Trinity College, Cambridge
Kjent for	Eugenikk atferdsgenetikk regresjon mot gjennomsnittet Standardavvik anticyclone isokron kart Værkart Galton bord Galton distribusjon Galton-Watson prosess Galton problem Galton fløyte
Utmerkelser	Royal Medal (1886) Huxley Memorial Medal (1901) Darwin - Wallace Medal (Silver, 1908) Copley Medal (1910)
Vitenskapelig karriere
Enger	Antropologi , sosiologi , psykologi , statistikk
Institusjoner	Meteorologisk råd Royal Geographical Society
Akademiske rådgivere	William Hopkins
Bemerkelsesverdige studenter	Karl Pearson

Sir Francis Galton , FRS Frai ( / ɡ ɔː l t ən / ; 16 februar 1822 - 17 januar 1911), var en engelsk viktoriansk tid polymath : en statistiker , sosiolog , psykolog , antropolog , tropisk explorer , geograf , oppfinner , meteorolog , proto- genetiker , psychometrician og en forkjemper for sosialdarwinisme , eugenikk og vitenskapelig rasisme . Han ble adlet i 1909.

Galton produserte over 340 papirer og bøker. Han skapte også det statistiske konseptet om korrelasjon og fremmet mye regresjon mot gjennomsnittet . Han var den første som brukte statistiske metoder for å studere menneskelige forskjeller og arv av intelligens , og introduserte bruk av spørreskjemaer og undersøkelser for å samle inn data om menneskelige samfunn, som han trengte for slektsforskning og biografiske arbeider og for hans antropometriske studier. Han var en pioner innen eugenikk , og myntet selve begrepet i 1883, og myntet også uttrykket " natur kontra næring ". Hans bok Hereditary Genius (1869) var det første samfunnsvitenskapelige forsøket på å studere geni og storhet .

Som etterforsker av menneskesinnet grunnla han psykometrikk (vitenskapen om måling av mentale evner) og differensialpsykologi , samt den leksikale hypotesen om personlighet. Han utviklet en metode for å klassifisere fingeravtrykk som viste seg nyttig i rettsmedisin . Han forsket også på bønnens kraft , og konkluderte med at den ikke hadde noen på grunn av dens nulleffekter på levetiden til de som ble bedt om. Hans søken etter de vitenskapelige prinsippene for forskjellige fenomener strekker seg til og med til den optimale metoden for å lage te.

Som initiativtaker til vitenskapelig meteorologi utviklet han det første værkartet , foreslo en teori om anticykloner og var den første som etablerte en fullstendig oversikt over kortsiktige klimafenomener i europeisk skala. Han oppfant også Galton Whistle for å teste differensiell hørselsevne. Han var Charles Darwins halvkusine.

Tidlig liv

Galton ble født på "The Larches", et stort hus i Sparkbrook -området i Birmingham , England, bygget på stedet "Fair Hill", det tidligere hjemmet til Joseph Priestley , som botanikeren William Withering hadde gitt nytt navn til. Han var Charles Darwins halvkusine og delte den felles besteforeldren Erasmus Darwin . Hans far var Samuel Tertius Galton , sønn av Samuel Galton jr . Han var også en fetter av Douglas Strutt Galton . Galtons var Quaker- pistolprodusenter og bankfolk, mens Darwins var involvert i medisin og vitenskap.

Både Galton- og Darwin -familiene inkluderte Fellows of the Royal Society og medlemmer som elsket å finne på fritiden. Både Erasmus Darwin og Samuel Galton var grunnleggende medlemmer av Lunar Society of Birmingham, som inkluderte Matthew Boulton , James Watt , Josiah Wedgwood , Joseph Priestley og Richard Lovell Edgeworth . Begge familiene var kjent for sitt litterære talent. Erasmus Darwin komponerte lange tekniske avhandlinger i vers. Galtons tante Mary Anne Galton skrev om estetikk og religion, og selvbiografien hennes beskriver miljøet i barndommen hennes befolket av medlemmer av Lunar Society.

Galton var et vidunderbarn  - han leste i en alder av to år; i en alder av fem kjente han litt gresk , latin og lang divisjon, og i en alder av seks år hadde han gått videre til voksenbøker, inkludert Shakespeare for glede, og poesi, som han siterte lenge. Galton gikk på King Edward's School, Birmingham , men chafed på den smale klassiske læreplanen og dro klokken 16. Foreldrene presset ham til å gå inn i medisinsk yrke, og han studerte i to år ved Birmingham General Hospital og King's College London Medical School . Han fulgte opp dette med matematiske studier ved Trinity College , University of Cambridge , fra 1840 til begynnelsen av 1844.

I følge opptegnelsene til United Grand Lodge of England , var det i februar 1844 at Galton ble frimurer ved Scientific lodge, holdt på Red Lion Inn i Cambridge, og gikk gjennom de tre frimureristene: Apprentice, 5. februar 1844; Medarbeider, 11. mars 1844; Master Mason, 13. mai 1844. Et notat i posten sier: "Francis Galton Trinity College student, fikk sitt sertifikat 13. mars 1845". Et av Galtons frimureriske sertifikater fra Scientific lodge finner du blant hans artikler ved University College, London .

Et nervøst sammenbrudd forhindret Galtons intensjon om å prøve æresbevisninger. Han valgte i stedet å ta en "meningsmåling" (bestått) BA-grad, som sin halvkusine Charles Darwin. (Etter Cambridge -skikken ble han tildelt en MA uten videre studier, i 1847.) Han gjenopptok kort medisinske studier, men farens død i 1844 gjorde ham følelsesmessig fattig, selv om han var økonomisk uavhengig, og han avsluttet medisinstudiene helt, vender seg til utenlandsreiser, sport og teknisk oppfinnelse.

I de første årene var Galton en entusiastisk reisende, og gjorde en bemerkelsesverdig solotur gjennom Øst -Europa til Konstantinopel , før han dro opp til Cambridge. I 1845 og 1846 dro han til Egypt og reiste oppover Nilen til Khartoum i Sudan , og derfra til Beirut , Damaskus og nedover Jordan .

I 1850 meldte han seg inn i Royal Geographical Society , og i løpet av de neste to årene reiste han på en lang og vanskelig ekspedisjon til det lite kjente Sørvest-Afrika (nå Namibia ). Han skrev en bok om sin erfaring, "Narrative of a Explorer in Tropical South Africa". Han ble tildelt Royal Geographical Society's Founder's Gold Medal i 1853 og Silver Medal of the French Geographical Society for sin banebrytende kartografiske undersøkelse av regionen. Dette etablerte hans rykte som geograf og oppdagelsesreisende. Han fortsatte med å skrive den mest solgte The Art of Travel , en håndbok med praktiske råd for viktorianeren på farten, som gikk gjennom mange utgaver og fremdeles er på trykk.

Middelår

Galton var en polymat som ga viktige bidrag innen mange vitenskapsområder, inkludert meteorologi ( anticyklonen og de første populære værkartene), statistikk (regresjon og korrelasjon), psykologi ( syntesti ), biologi ( arvets natur og mekanisme) og kriminologi (fingeravtrykk). Mye av dette ble påvirket av hans forkjærlighet for telling og måling. Galton utarbeidet det første værkartet som ble publisert i The Times (1. april 1875, som viser været fra forrige dag, 31. mars), nå en standardfunksjon i aviser over hele verden.

Han ble veldig aktiv i British Association for the Advancement of Science , og presenterte mange artikler om en lang rekke emner på møtene fra 1858 til 1899. Han var generalsekretær fra 1863 til 1867, president for den geografiske seksjonen i 1867 og 1872 , og president for den antropologiske seksjonen i 1877 og 1885. Han var aktiv i rådet for Royal Geographical Society i over førti år, i forskjellige komiteer i Royal Society og i Meteorological Council.

James McKeen Cattell , en student av Wilhelm Wundt som hadde lest Galtons artikler, bestemte seg for at han ønsket å studere under ham. Etter hvert bygde han et profesjonelt forhold til Galton, målte emner og jobbet sammen om forskning.

I 1888 etablerte Galton et laboratorium i vitenskapsgalleriene i South Kensington Museum. I Galtons laboratorium kunne deltakerne måles for å få kunnskap om sine styrker og svakheter. Galton brukte også disse dataene til sin egen forskning. Han vil vanligvis belaste folk en liten avgift for sine tjenester.

I 1873 skrev Galton et kontroversielt brev til The Times med tittelen 'Africa for the Chinese', der han argumenterte for at kineserne, som en rase som var i stand til høy sivilisasjon og bare midlertidig stunted av de siste fiaskoene i kinesiske dynastier, burde oppmuntres til å immigrere til Afrika og fortrenge de antatt dårligere aboriginale svarte.

Arv og eugenikk

Publiseringen av fetteren Charles Darwin fra The Origin of Species i 1859 var en hendelse som forandret Galtons liv. Han kom til å bli grepet av arbeidet, spesielt det første kapitlet om "Variasjon under domesticering", angående dyreavl .

Galton viet mye av resten av livet til å utforske variasjon i menneskelige befolkninger og dens implikasjoner, som Darwin bare hadde antydet i The Origin of Species , selv om han kom tilbake til det i boken The Descent of Man fra 1871 , og trakk på fetterens arbeid i mellomtiden. Galton etablerte et forskningsprogram som omfavnet flere aspekter ved menneskelig variasjon, fra mentale egenskaper til høyde; fra ansiktsbilder til fingeravtrykkmønstre. Dette krevde oppfinnelse av nye målinger av egenskaper, utforming av storskala innsamling av data ved hjelp av disse tiltakene, og til slutt oppdagelse av nye statistiske teknikker for å beskrive og forstå dataene.

Galton var først interessert i spørsmålet om menneskelig evne var arvelig , og foreslo å telle antallet slektninger til forskjellige grader av fremtredende menn. Hvis egenskapene var arvelige, resonnerte han, burde det være mer fremtredende menn blant de pårørende enn blant befolkningen generelt. For å teste dette oppfant han metodene for historiometri . Galton innhentet omfattende data fra et bredt spekter av biografiske kilder som han tabulerte og sammenlignet på forskjellige måter. Dette banebrytende arbeidet ble beskrevet i detalj i boken Hereditary Genius i 1869. Her viste han blant annet at antallet fremtredende slektninger gikk ned når man gikk fra første grad til andregrads slektninger, og fra andre grad til tredje. Han tok dette som et bevis på arv av evner .

Galton anerkjente begrensningene i metodene hans i disse to verkene, og mente spørsmålet kunne studeres bedre ved sammenligninger av tvillinger. Metoden hans planla å teste for å se om tvillinger som var like ved fødselen divergerte i forskjellige miljøer, og om tvillinger som var forskjellige ved fødselen, konvergerte når de ble oppdrettet i lignende miljøer. Han brukte igjen metoden for spørreskjemaer for å samle forskjellige typer data, som ble tabulert og beskrevet i et papir Tvillingers historie i 1875. På den måten forutså han det moderne feltet for atferdsgenetikk , som i stor grad er avhengig av tvillingstudier . Han konkluderte med at bevisene favoriserte naturen fremfor å pleie. Han foreslo også adopsjonsstudier , inkludert trans-rasiale adopsjonsstudier, for å skille effektene av arvelighet og miljø.

Galton erkjente at kulturelle omstendigheter påvirket evnen til en sivilisasjon og deres reproduktive suksess . I Arvelig geni så han for seg en situasjon som bidrar til motstandsdyktig og varig sivilisasjon som følger:

Den beste sivilisasjonsformen med hensyn til forbedring av løpet, ville være en der samfunnet ikke var kostbart; hvor inntektene hovedsakelig ble hentet fra profesjonelle kilder, og ikke mye gjennom arv; hvor hver gutt hadde en sjanse til å vise sine evner, og hvis den var høyt begavet, ble han i stand til å oppnå førsteklasses utdannelse og inngang til yrkeslivet ved hjelp av den liberale hjelpen til utstillingene og stipendene han hadde oppnådd i sin tidlige ungdom; hvor ekteskapet ble holdt like stor ære som i gammel jødisk tid; der raseens stolthet ble oppmuntret (selvfølgelig refererer jeg ikke til den useriøse følelsen av i dag, som går under det navnet); hvor de svake kunne finne en velkomst og et tilfluktssted i sølibatklostre eller søsterskap, og til slutt, hvor den bedre typen emigranter og flyktninger fra andre land ble invitert og ønsket velkommen, og deres etterkommere naturalisert.

-  Galton 1869 , s. 362

Galton oppfant begrepet eugenikk i 1883 og satte ned mange av observasjonene og konklusjonene i en bok, Inquiries into Human Faculty and Its Development . I bokens introduksjon skrev han:

[Denne bokens] intensjon er å berøre ulike emner som er mer eller mindre knyttet til temaet for dyrking av rase, eller, som vi kan kalle det, med "eugeniske" ¹ spørsmål, og å presentere resultatene av flere av mine egne separate undersøkelser .
¹ Dette er, med spørsmål knyttet til det som kalles på gresk, eugenes , nemlig god på lager, arvelig utstyrt med edle kvaliteter. Dette, og de allierte ordene, eugeneia , etc., er like aktuelt for menn, brutes og planter. Vi ønsker sterkt et kort ord for å uttrykke vitenskapen om å forbedre lager, som på ingen måte er begrenset til spørsmål om fornuftig parring, men som, spesielt når det gjelder mennesket, tar hensyn til all påvirkning som har en tendens til i en så avsidesliggende grad å gi de mer passende raser eller blodstammer en bedre sjanse til å seire raskt over de mindre egnede enn de ellers ville ha hatt. Ordet eugenikk vil tilstrekkelig uttrykke ideen; det er i det minste et penere ord og et mer generalisert enn viriculture , som jeg en gang våget å bruke.

-  Galton 1883 , s. 24–25

Han mente at en ordning med "merker" for familiefortjeneste skulle defineres, og tidlig ekteskap mellom familier av høy rang oppmuntres ved å gi økonomiske insentiver. Han påpekte noen av tendensene i det britiske samfunnet, for eksempel sene ekteskap med fremtredende mennesker, og mangelen på barna deres, som han syntes var dysgen . Han gikk inn for å oppmuntre eugeniske ekteskap ved å gi dyktige par incentiver til å få barn. Oktober 1901 valgte Galton å ta opp eugeniske spørsmål da han holdt det andre Huxley -foredraget ved Royal Anthropological Institute.

Eugenics Review , tidsskriftet for Eugenics Education Society, startet utgivelsen i 1909. Galton, ærespresidenten i samfunnet, skrev forordet for første bind. Den første internasjonale kongressen for eugenikk ble holdt i juli 1912. Winston Churchill og Carls Elliot var blant deltakerne.

I følge Encyclopedia of Genocide , grenset Galton til rettferdiggjørelsen av folkemord da han uttalte: "Det eksisterer en følelse, for det meste ganske urimelig, mot gradvis utryddelse av en underlegen rase."

I juni 2020 kunngjorde UCL at det ga nytt navn til et forelesningsteater som hadde fått navn etter Galton på grunn av hans forbindelse med eugenikk.

Modell for befolkningsstabilitet

Galtons formulering av regresjon og dens kobling til den bivariate normalfordelingen kan spores til hans forsøk på å utvikle en matematisk modell for befolkningsstabilitet. Selv om Galtons første forsøk på å studere darwinistiske spørsmål, Hereditary Genius , genererte liten entusiasme den gangen, førte teksten til hans videre studier på 1870 -tallet om arv av fysiske egenskaper. Denne teksten inneholder noen grove forestillinger om begrepet regresjon, beskrevet i en kvalitativ sak. For eksempel skrev han om hunder: "Hvis en mann avler fra sterke, velformede hunder, men av blandet stamtavle, vil valpene noen ganger, men sjelden, være lik sine foreldre. De vil vanligvis være av en uhyre, ikke-beskrivende type, fordi forfedres særegenheter er tilbøyelige til å dukke opp hos avkomene. "

Denne oppfatningen skapte et problem for Galton, ettersom han ikke kunne forene en befolknings tendens til å opprettholde en normal fordeling av egenskaper fra generasjon til generasjon med ideen om arv. Det så ut til at et stort antall faktorer opererte uavhengig av avkom, noe som førte til normal fordeling av et trekk i hver generasjon. Dette ga imidlertid ingen forklaring på hvordan en forelder kan ha en betydelig innvirkning på hans avkom, som var grunnlaget for arv.

Galtons løsning på dette problemet ble presentert i hans presidentadresse på møtet i British 188 for Advancement of Science i september 1885 , da han den gang fungerte som president for seksjon H: antropologi. Adressen ble publisert i Nature , og Galton videreutviklet teorien i "Regresjon mot middelmådighet i arvelig statur" og "Arvelig statur." En utdypning av denne teorien ble publisert i 1889 i Natural Inheritance. Det var tre viktige utviklinger som hjalp Galton med å utvikle denne teorien: utviklingen av feilloven i 1874–1875, utformingen av en empirisk lov om reversering i 1877 og utviklingen av et matematisk rammeverk som omfatter regresjon ved bruk av menneskelige befolkningsdata i løpet av 1885 .

Galtons utvikling av loven om regresjon til gjennomsnittet, eller reversering, skyldtes innsikt fra quincunx ('bønnemaskin') og hans studier av søte erter. Mens Galton tidligere hadde oppfunnet quincunx før februar 1874, hadde versjonen av quincunxen fra 1877 en ny funksjon som hjalp Galton med å demonstrere at en normal blanding av normalfordelinger også er normal. Galton demonstrerte dette ved å bruke en ny versjon av quincunx, og la renner til apparatet for å representere reversering. Når pelletene passerte gjennom de buede rennene (representerer reversering) og deretter pinnene (som representerer familievariabilitet), var resultatet en stabil populasjon. Fredag ​​19. februar 1877 holdt Galton et foredrag med tittelen Typical Laws of Heredity ved Royal Institution i London. I dette foredraget fremførte han at det må være en motvirkningskraft for å opprettholde befolkningsstabiliteten. Imidlertid krevde denne modellen en mye større grad av naturlig utvalg mellom generasjoner enn det som var sannsynlig.

I 1875 begynte Galton å dyrke søte erter og talte til Royal Institution om funnene hans 9. februar 1877. Han fant ut at hver gruppe avkomfrø fulgte en normal kurve, og kurvene var like spredt. Hver gruppe var ikke sentrert om foreldrenes vekt, men heller på en vekt nærmere befolkningsgjennomsnittet. Galton kalte denne reversjonen, ettersom hver avkommegruppe ble fordelt til en verdi som var nærmere befolkningsgjennomsnittet enn foreldrene. Avviket fra befolkningsgjennomsnittet var i samme retning, men avvikets størrelse var bare en tredjedel så stor. Ved å gjøre det demonstrerte Galton at det var variasjon mellom hver av familiene, men familiene samlet for å produsere en stabil, normalfordelt befolkning. Da Galton talte til British Association for the Advancement of Science i 1885, sa han om sin undersøkelse av søte erter: "Jeg var da blind for det jeg nå oppfatter som den enkle forklaringen på fenomenet."

Galton var i stand til å fremme sin forestilling om regresjon ved å samle og analysere data om menneskelig statur. Galton ba om hjelp fra matematiker J. Hamilton Dickson til å undersøke det geometriske forholdet mellom dataene. Han bestemte at regresjonskoeffisienten ikke sikret befolkningsstabilitet ved en tilfeldighet, men snarere at regresjonskoeffisienten, betinget varians og populasjon var gjensidig avhengige størrelser knyttet til en enkel ligning. Således identifiserte Galton at linjæriteten til regresjon ikke var tilfeldig, men snarere var en nødvendig konsekvens av befolkningsstabilitet.

Modellen for befolkningsstabilitet resulterte i Galtons formulering av loven om forfedre arvelighet. Denne loven, som ble publisert i Natural Inheritance, sier at de to foreldrene til et avkom i fellesskap bidrar med den ene halvdelen av et avkoms arv, mens de andre, mer fjernede forfedrene utgjør en mindre andel av avkomets arv. Galton så på reversering som en fjær, som når den ble strukket, ville bringe fordelingen av trekk tilbake til normalfordelingen. Han konkluderte med at evolusjon måtte skje via diskontinuerlige trinn, ettersom reversering ville nøytralisere eventuelle trinnvise trinn. Da Mendels prinsipper ble gjenoppdaget i 1900, resulterte dette i en hard kamp mellom tilhengerne av Galtons lov om forfedre arvelighet, biometrikerne og de som tok til orde for Mendels prinsipper.

Empirisk test av pangenesis og Lamarckism

Galton foretok omfattende undersøkelser av arvelighet som fikk ham til å utfordre Charles Darwins hypotese om pangenesis . Darwin hadde foreslått som en del av denne modellen at visse partikler, som han kalte " gemmules " beveget seg gjennom kroppen og også var ansvarlige for arv av ervervede egenskaper. Galton, i samråd med Darwin, satte seg for å se om de ble transportert i blodet. I en lang rekke eksperimenter i 1869 til 1871 transfunderte han blodet mellom forskjellige kanineraser og undersøkte egenskapene til deres avkom. Han fant ingen bevis på tegn overført i det transfuserte blodet.

Darwin utfordret gyldigheten av Galtons eksperiment, og begrunnet det i en artikkel publisert i Nature hvor han skrev:

Nå, i kapitlet om Pangenesis i min variant av dyr og planter under domesticering, har jeg ikke sagt ett ord om blodet, eller om væske som er egnet for noen sirkulasjonssystem. Det er virkelig åpenbart at tilstedeværelsen av edelstener i blodet ikke kan utgjøre en nødvendig del av min hypotese; for i illustrasjonen viser jeg det til de laveste dyrene, for eksempel Protozoa, som ikke har blod eller kar. og jeg refererer til planter der væsken, når den er tilstede i karene, ikke kan betraktes som ekte blod. De grunnleggende lovene for vekst, reproduksjon, arv osv. Er så tett like i hele det organiske riket, at middelene for at edelstenene (forutsatt for øyeblikket deres eksistens) spres gjennom kroppen, sannsynligvis ville være de samme i alle vesener; derfor kan midlene neppe være diffusjon gjennom blodet. Likevel, da jeg først hørte om Mr. Galtons eksperimenter, reflekterte jeg ikke tilstrekkelig over emnet og så ikke vanskeligheten med å tro på tilstedeværelsen av edelstener i blodet.

-  Darwin 1871 , s. 502–503

Galton avviste eksplisitt ideen om arv av ervervede egenskaper ( Lamarckism ), og var en tidlig forkjemper for "hard arvelighet" gjennom seleksjon alene. Han var nær ved å gjenoppdage Mendels partikulære teori om arv, men ble forhindret i å gjøre det siste gjennombruddet i denne forbindelse på grunn av hans fokus på kontinuerlige, snarere enn diskrete, trekk (nå betraktet som polygeniske trekk). Han fortsatte med å finne den biometriske tilnærmingen til studiet av arvelighet, preget av bruk av statistiske teknikker for å studere kontinuerlige egenskaper og befolkningsskala aspekter av arvelighet.

Denne tilnærmingen ble senere tatt opp entusiastisk av Karl Pearson og WFR Weldon ; sammen grunnla de det svært innflytelsesrike tidsskriftet Biometrika i 1901. ( RA Fisher ville senere vise hvordan den biometriske tilnærmingen kunne forenes med den mendelske tilnærmingen.) De statistiske teknikkene som Galton oppfant (korrelasjon og regresjon - se nedenfor) og fenomener han etablerte ( regresjon til gjennomsnittet) dannet grunnlaget for den biometriske tilnærmingen og er nå viktige verktøy i alle samfunnsvitenskap.

Antropometrisk laboratorium på den internasjonale helseutstillingen i 1884

I 1884 arrangerte London den internasjonale helseutstillingen. Denne utstillingen la stor vekt på å fremheve viktoriansk utvikling innen sanitet og folkehelse, og lot nasjonen vise sin avanserte folkehelseoppsøk, sammenlignet med andre land den gangen. Francis Galton benyttet seg av denne muligheten til å sette opp sitt antropometriske laboratorium. Han uttalte at formålet med dette laboratoriet var å "vise offentligheten enkelheten til de instrumentene og metodene som menneskets viktigste fysiske egenskaper kan måles og registreres." Laboratoriet var en interaktiv gjennomgang der fysiske egenskaper som høyde, vekt og syn ville bli målt for hvert emne etter betaling av en opptaksavgift. Når han kom inn i laboratoriet, ville et emne besøke følgende stasjoner i rekkefølge.

Først ville de fylle ut et skjema med personlig og familiehistorie (alder, fødested, sivilstatus, bosted og yrke), og deretter besøke stasjoner som registrerte hår- og øyefarge, etterfulgt av skarpheten, fargesansen og dybdeoppfatningen av syn. Deretter undersøkte de hørligheten, eller den relative skarpheten, i hørsel og høyeste hørbare notat av deres hørsel etterfulgt av en undersøkelse av berøringsfølelsen. Men fordi området rundt var støyende, ble apparatet beregnet på å måle hørsel gjort ineffektivt av støy og ekko i bygningen. Pusteevnen deres vil også bli målt, samt evnen til å kaste et slag. De neste stasjonene ville undersøke styrken til både å trekke og klemme med begge hender. Til slutt vil fagets høyder i forskjellige stillinger (sittende, stående, etc.) samt armspenn og vekt bli målt.

En utelukket egenskap av interesse var størrelsen på hodet. Galton bemerker i sin analyse at denne unnlatelsen hovedsakelig var av praktiske årsaker. For eksempel ville det ikke være veldig nøyaktig, og i tillegg ville det kreve mye tid for kvinner å demontere og sette sammen hår og panser. Lånerne vil deretter få en suvenir som inneholder alle deres biologiske data, mens Galton også vil beholde en kopi for fremtidig statistisk forskning.

Selv om laboratoriet ikke benyttet noen revolusjonerende måleteknikker, var det unikt på grunn av den enkle logistikken for å konstruere en slik demonstrasjon på et begrenset område, og på grunn av hastigheten og effektiviteten som alle nødvendige data ble samlet med. Selve laboratoriet var et gjennomsiktig (gittermuret) inngjerdet galleri som var 36 fot langt med 6 fot langt. For å samle inn data effektivt, måtte Galton gjøre prosessen så enkel som mulig for folk å forstå. Som et resultat ble forsøkspersoner tatt gjennom laboratoriet i par, slik at to kunne gi forklaringer om gangen, også i håp om at en av de to med sikkerhet ville ta initiativ til å gå gjennom alle testene først, og oppmuntre den andre. Med denne designen var den totale tiden som ble brukt på utstillingen fjorten minutter for hvert par.

Galton uttaler at målingene av menneskelige egenskaper er nyttige av to grunner. For det første uttaler han at måling av fysiske egenskaper er nyttig for å sikre at barn utvikler seg skikkelig på et mer hjemlig nivå. Et nyttig eksempel han gir for praktisk bruk av disse husmålingene, er å regelmessig kontrollere et barns syn for å rette opp eventuelle mangler tidlig. Den andre bruken av dataene fra hans antropometriske laboratorium er for statistiske studier. Han kommenterer nytten av de innsamlede dataene for å sammenligne attributter på tvers av yrker, boliger, raser, etc. Utstillingen på helseutstillingen tillot Galton å samle inn en stor mengde rådata for å utføre ytterligere sammenlignende studier. Han hadde 9 337 respondenter, hver målt i 17 kategorier, og opprettet en ganske omfattende statistisk database.

Etter avslutningen av den internasjonale helseutstillingen brukte Galton disse dataene for å bekrefte hans teori om lineær regresjon hos mennesker etter å ha studert søte erter. Akkumuleringen av disse menneskelige dataene tillot ham å observere sammenhengen mellom underarmens lengde og høyde, hodebredde og hodebredde og hodelengde og høyde. Med disse observasjonene var han i stand til å skrive Co-relations og deres målinger, hovedsakelig fra antropometriske data . I denne publikasjonen definerte Galton hvilken ko-relasjon som et fenomen som oppstår når "variasjonen av den ene [variabelen] i gjennomsnitt ledsages av mer eller mindre variasjon av den andre, og i samme retning."

Innovasjoner innen statistikk og psykologisk teori

Historiometri

Metoden som ble brukt i arvelig geni har blitt beskrevet som det første eksempelet på historiometri . For å styrke disse resultatene og prøve å skille mellom 'natur' og 'pleie' (han var den første som brukte denne setningen på emnet), utarbeidet han et spørreskjema som han sendte ut til 190 Fellows of the Royal Society . Han tabulerte egenskaper ved familiene deres, for eksempel fødselsrekkefølge og foreldrenes okkupasjon og rase . Han forsøkte å finne ut om deres interesse for vitenskap var 'medfødt' eller på grunn av oppmuntringer fra andre. Studiene ble utgitt som en bok, engelske vitenskapsmenn: deres natur og pleie , i 1874. Til slutt fremmet det spørsmålet om natur versus næring , selv om det ikke løste det, og ga noen fascinerende data om sosiologien til forskere av tiden.

Den leksikalske hypotesen

Sir Francis var den første forskeren som gjenkjente det som nå er kjent som den leksikalske hypotesen . Dette er ideen om at de mest fremtredende og sosialt relevante personlighetsforskjellene i menneskers liv til slutt vil bli kodet inn i språk. Hypotesen antyder videre at ved å prøve språk, er det mulig å utlede en omfattende taksonomi av menneskelige personlighetstrekk .

Spørreskjemaet

Galtons henvendelser til sinnet innebar detaljert registrering av folks subjektive beretninger om hvorvidt og hvordan deres sinn håndterte fenomener som mentale bilder . For bedre å få frem denne informasjonen, var han banebrytende for bruk av spørreskjemaet . I en studie ba han sine andre medlemmer av Royal Society of London om å beskrive mentale bilder de opplevde. I en annen samlet han grundige undersøkelser fra fremtredende forskere for et arbeid som undersøker naturens effekter og næring på tilbøyeligheten til vitenskapelig tenkning.

Variasjon og standardavvik

Kjernen i enhver statistisk analyse er konseptet om at målinger varierer: de har både en sentral tendens , eller gjennomsnitt, og en spredning rundt denne sentrale verdien eller variansen . På slutten av 1860 -tallet fant Galton ut et tiltak for å kvantifisere normal variasjon: standardavviket .

Galton var en ivrig observatør. I 1906, da han besøkte en husdyrmesse, snublet han over en spennende konkurranse. En okse var utstilt, og landsbyboerne ble invitert til å gjette dyrets vekt etter at den ble slaktet og kledd. Nesten 800 deltok, og Galton var i stand til å studere sine individuelle bidrag etter hendelsen. Galton uttalte at "det middels estimatet uttrykker vox populi , hvert annet estimat ble fordømt som for lavt eller for høyt av et flertall av velgerne", og rapporterte denne verdien ( medianen , i terminologi han selv hadde introdusert, men valgte å ikke gjøre det bruk ved denne anledningen) som 1,207 pund. Til hans overraskelse var dette innenfor 0,8% av vekten målt av dommerne. Like etterpå, som svar på en henvendelse, rapporterte han gjennomsnittet av gjetningene som 1 197 pund, men kommenterte ikke den forbedrede nøyaktigheten. Nyere arkivforskning har funnet noen glipper ved overføring av Galtons beregninger til den opprinnelige artikkelen i Nature : medianen var faktisk 1 208 pund og oksens kledde vekt 1 197 pund, så gjennomsnittsestimatet hadde null feil. James Surowiecki bruker denne vekt-dømmende konkurransen som sitt åpningseksempel: hadde han visst det sanne resultatet, ville hans konklusjon om visdom i mengden uten tvil ha blitt uttrykt sterkere.

Samme år foreslo Galton i et brev til tidsskriftet Nature en bedre metode for å kutte en rund kake ved å unngå å lage radielle snitt.

Eksperimentell avledning av normalfordelingen

Galton oppdaget quincunx, en pachinko -lignende enhet, også kjent som bønnemaskinen , som et verktøy for å demonstrere feilloven og normalfordelingen .

Bivariat normalfordeling

Han oppdaget også egenskapene til den bivariate normalfordelingen og dens forhold til korrelasjons- og regresjonsanalyse .

Korrelasjon og regresjon

I 1846 utviklet den franske fysikeren Auguste Bravais (1811–1863) først det som skulle bli korrelasjonskoeffisienten. Etter å ha undersøkt målinger av underarm og høyde, gjenoppdaget Galton uavhengig begrepet korrelasjon i 1888 og demonstrerte bruken av det i studiet av arvelighet, antropologi og psykologi. Galtons senere statistiske studie av sannsynligheten for utryddelse av etternavn førte til begrepet Galton - Watson stokastiske prosesser . Dette er nå en kjerne i moderne statistikk og regresjon.

Galton oppfant bruken av regresjonslinjen og for valget av r (for reversering eller regresjon) for å representere korrelasjonskoeffisienten.

På 1870- og 1880 -tallet var han en pioner innen bruk av normal teori for å tilpasse histogrammer og ogiver til faktiske tabulerte data, mye som han samlet selv: for eksempel store prøver av søsken og foreldrehøyde. Vurderingen av resultatene fra disse empiriske studiene førte til hans ytterligere innsikt i evolusjon, naturlig seleksjon og regresjon til gjennomsnittet.

Regresjon mot gjennomsnittet

Galton var den første som beskrev og forklarte det vanlige fenomenet regresjon mot gjennomsnittet , som han først observerte i sine eksperimenter om størrelsen på frøene til påfølgende generasjoner av søte erter.

Forholdene under hvilke regresjon mot gjennomsnittet skjer, avhenger av måten begrepet er matematisk definert. Galton observerte fenomenet først i sammenheng med enkel lineær regresjon av datapunkter. Galton utviklet følgende modell: pellets faller gjennom en quincunx eller " bønnemaskin " og danner en normal fordeling sentrert rett under inngangspunktet. Disse pellets kan deretter slippes ned i et andre galleri (tilsvarer en andre måling). Galton stilte deretter det omvendte spørsmålet "hvor kom disse pellets fra?"

Svaret var ikke "i gjennomsnitt rett over". Snarere var det "i gjennomsnitt, mer mot midten", av den enkle grunn at det var flere pellets over det mot midten som kunne vandre til venstre enn det var i venstre ekstreme som kunne vandre til høyre, innover.

-  Stigler 2010 , s. 477

Teorier om persepsjon

Galton gikk utover måling og oppsummering for å prøve å forklare fenomenene han observerte. Blant slike utviklinger foreslo han en tidlig teori om lyd- og hørselsområder , og samlet store mengder antropometriske data fra publikum gjennom sitt populære og langvarige Anthropometric Laboratory, som han etablerte i 1884, og hvor han studerte over 9000 mennesker. Det var først i 1985 at disse dataene ble analysert i sin helhet.

Han laget et skjønnhetskart over Storbritannia, basert på en hemmelig gradering av de lokale kvinnene på en skala fra attraktiv til frastøtende. Det laveste punktet var i Aberdeen .

Differensiell psykologi

Galtons studie av menneskelige evner førte til slutt til grunnlaget for differensiell psykologi og formuleringen av de første mentale testene. Han var interessert i å måle mennesker på alle mulige måter. Dette inkluderte måling av deres evne til å foreta sensorisk diskriminering som han antok var knyttet til intellektuell dyktighet. Galton antydet at individuelle forskjeller i generell evne gjenspeiles i ytelse på relativt enkle sansekapasiteter og reaksjonshastighet på en stimulus, variabler som kan måles objektivt ved tester av sensorisk diskriminering og reaksjonstid. Han målte også hvor raskt folk reagerte, noe han senere koblet til interne ledninger som til slutt begrenset intelligens. Gjennom hele forskningen antok Galton at mennesker som reagerte raskere var mer intelligente enn andre.

Sammensatt fotografering

Galton utviklet også en teknikk kalt " sammensatte portretter " (produsert ved å legge flere fotografiske portretter av individers ansikter registrert på øynene) for å lage et gjennomsnittlig ansikt (se gjennomsnitt ). På 1990 -tallet, hundre år etter hans oppdagelse, har mye psykologisk forskning undersøkt attraktiviteten til disse ansiktene, et aspekt som Galton hadde bemerket i sitt originale foredrag. Andre, inkludert Sigmund Freud i arbeidet med drømmer, tok opp Galtons forslag om at disse komposittene kan representere en nyttig metafor for en ideell type eller et begrep av " naturlig art " (se Eleanor Rosch ) - for eksempel jødiske menn, kriminelle, pasienter med tuberkulose, etc. - på den samme fotografiske tallerkenen, og derved gi en blandet helhet eller "sammensatt", som han håpet kunne generalisere ansiktets utseende til motivet til en "gjennomsnittlig" eller "sentral type". (Se også oppføring Modern physiognomy under Physiognomy ).

Dette arbeidet begynte på 1880 -tallet mens den jødiske lærde Joseph Jacobs studerte antropologi og statistikk med Francis Galton. Jacobs ba Galton om å lage et sammensatt fotografi av en jødisk type. En av Jacobs 'første publikasjoner som brukte Galtons sammensatte bilder var "The Jewish Type, and Galton's Composite Photographs," Photographic News , 29, (24. april 1885): 268–269.

Galton håpet at teknikken hans ville hjelpe medisinsk diagnose og til og med kriminologi gjennom identifisering av typiske kriminelle ansikter. Imidlertid viste teknikken seg ikke nyttig og falt i ubruk, men etter mye arbeid med den inkludert av fotografene Lewis Hine og John L. Lovell og Arthur Batut .

Fingeravtrykk

I en Royal Institution papir i 1888, og tre bøker ( fingeravtrykk , 1892; Decipherment av Uklart fingeravtrykk , 1893, og fingeravtrykk kataloger , 1895), Galton estimerte sannsynligheten for to personer som har samme fingeravtrykk og studerte arvelighet og rasemessige forskjeller i fingeravtrykk. Han skrev om teknikken (utilsiktet utløste en kontrovers mellom Herschel og Faulds som skulle vare til 1917), identifiserte vanlig mønster i fingeravtrykk og utviklet et klassifiseringssystem som overlever den dag i dag.

Metoden for å identifisere kriminelle ved fingeravtrykk hadde blitt introdusert på 1860-tallet av Sir William James Herschel i India, og deres potensielle bruk i rettsmedisinsk arbeid ble først foreslått av Dr. Henry Faulds i 1880. Galton ble introdusert på feltet av hans halvkusine Charles Darwin , som var en venn av Faulds, og han fortsatte med å lage den første vitenskapelige foten for studien (som hjalp til med aksept for domstolene), selv om Galton aldri noen gang ga æren for at den opprinnelige ideen ikke var hans. Galton påpekte at det var spesifikke typer fingeravtrykkmønstre. Han beskrev og klassifiserte dem i åtte brede kategorier: 1: vanlig bue, 2: teltbue, 3: enkel sløyfe, 4: sentral lommesløyfe, 5: dobbel sløyfe, 6: lateral lommesløyfe, 7: vanlig snor og 8: tilfeldig.

Siste årene

I et forsøk på å nå et bredere publikum, jobbet Galton med en roman med tittelen Kantsaywhere fra mai til desember 1910. Romanen beskrev en utopi organisert av en eugenisk religion, designet for å avle sprekere og smartere mennesker. Hans upubliserte notatbøker viser at dette var en utvidelse av materiale han hadde komponert siden minst 1901. Han tilbød Methuen for publisering, men de viste liten entusiasme. Galton skrev til niesen sin at den enten skulle være "kvalt eller erstattet". Hans niese ser ut til å ha brent det meste av romanen, fornærmet av kjærlighetsscenene, men store fragmenter overlevde, og den ble utgitt på nettet av University College, London.

Galton blir gravlagt i familiens grav på kirkegården til St Michael og All Angels, i landsbyen Claverdon , Warwickshire .

Personlig liv og karakter

I januar 1853 møtte Galton Louisa Jane Butler (1822–1897) hjemme hos naboen, og de ble gift 1. august 1853. Foreningen på 43 år viste seg barnløs.

Det har blitt skrevet om Galton at "Etter eget skjønn var han en ekstremt intelligent mann." Senere i livet foreslo Galton en forbindelse mellom geni og galskap basert på sin egen erfaring:

Menn som setter sitt preg på verden er veldig ofte de som, som er begavet og full av nervøs kraft, samtidig er hjemsøkt og drevet av en dominerende idé, og derfor er innenfor en målbar avstand til galskap.

-  Pearson & 1914, 1924, 1930

Utmerkelser og innflytelse

I løpet av karrieren mottok Galton mange priser, inkludert Copley Medal of the Royal Society (1910). Han mottok i 1853 grunnleggermedaljen, den høyeste utmerkelsen til Royal Geographical Society , for sine utforskninger og kartlegging av sørvest-Afrika. Han ble valgt til medlem av Athenaeum Club i 1855 og ble stipendiat i Royal Society i 1860. Selvbiografien hans viser også:

• Sølvmedalje, French Geographical Society (1854)
• Gullmedalje fra Royal Society (1886)
• Officier de l'Instruction Publique, Frankrike (1891)
• DCL Oxford (1894)
• Sc.D. (Ære), Cambridge (1895)
• Huxley -medalje, Antropologisk institutt (1901)
• Valgt Hon. Fellow Trinity College, Cambridge (1902)
• Darwin -medalje, Royal Society (1902)
• Linnean Society of London 's Darwin-Wallace Medal (1908)

Galton ble slått til ridder i 1909. Hans statistiske arving Karl Pearson , første innehaver av Galton Chair of Eugenics ved University College, London (nå Galton Chair of Genetics), skrev en tre-binders biografi om Galton, i fire deler, etter hans død.

Den blomstrende planteslekten Galtonia ble oppkalt etter Galton.

University College London har i det tjueførste århundre vært involvert i en historisk undersøkelse av sin rolle som institusjonell fødested for eugenikk. Galton etablerte et laboratorium ved UCL i 1904. Noen studenter og ansatte har oppfordret universitetet til å gi nytt navn til Galton -forelesningsteateret. "Galtons forførende løfte var en dristig ny verden som bare var fylt med vakre, intelligente, produktive mennesker. Forskerne i sin trell hevdet at dette kunne oppnås ved å kontrollere reproduksjon, politiovervåke grenser for å forhindre visse typer innvandrere og låse bort" uønskede ", inkludert funksjonshemmede. "

Publiserte verk

Se også

• Et stort oppmøte i forkammeret , et skuespill om Galton
• Familien Darwin - Wedgwood
• Effekten av bønn
• Eugenikk i USA
• Historiometri
• Rasehygiene
• britiske folk

Referanser

Sitater

Kilder

Videre lesning

Eksterne linker

• Galtons komplette verk på Galton.org (inkludert alle hans publiserte bøker, alle hans publiserte vitenskapelige artikler og populær tidsskrift og avisskriving, samt annet tidligere upublisert arbeid og biografisk materiale).
• Francis Galton på Find a Grave
• Verk av Francis Galton ved Project Gutenberg
• Verker av eller om Francis Galton på Internet Archive
• Verker av Francis Galton på LibriVox (lydbøker i det offentlige domene)
• Galton -maskinen eller styret demonstrerer normal distribusjon på YouTube
• Portretter av Francis Galton ved National Portrait Gallery, London
• O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , "Francis Galton" , MacTutor History of Mathematics -arkiv , University of St Andrews
• Biografi og bibliografi i det virtuelle laboratoriet ved Max Planck Institute for Science of History
• Historie og matematikk
• Human Memory - University of Amsterdam nettsted med test basert på arbeidet til Galton
• En 2,4 m høy sannsynlighetsmaskin (kalt Sir Francis Galton) som sammenligner aksjemarkedet, går tilbake til tilfeldigheten av bønnene som faller gjennom quincunx-mønsteret. på YouTube fra Index Funds Advisors IFA.com
• Katalog over Galton -papirene som ble holdt i UCL Archives
  • Galtons roman Kantsaywhere
• Francis Galton, "Management of Savages", The Art of Travel, 1861 på Wayback Machine (arkivert 2017-01-02)
• Den vitenskapelige måten å kutte en kake på YouTube , demonstrert av Alex Bellos