Detail předmětu
Statistika a pravděpodobnost
MSP Ak. rok 2021/2022 zimní semestr 5 kreditů
Shrnutí základních pojmů z teorie pravděpodobnosti a matematické statistiky. Limitní věty a jejich využití. Metody odhadů parametrů a jejich vlastnosti. Analýza rozptylu včetně post hoc analýzy. Testy o rozdělení, testy dobré shody, regresní analýza, diagnostika regresních modelů, neparametrické metody, analýza kategoriálních dat. Markovské rozhodovací procesy a jejich analýza, randomizované algoritmy.
Garant předmětu
Koordinátor předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 26 hod. přednášky
- 21 hod. cvičení
- 5 hod. projekty
Bodové hodnocení
- 70 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
- 20 bodů půlsemestrální test (písemná část)
- 10 bodů projekty
Zajišťuje ústav
Přednášející
Cvičící
Hrabec Pavel, Ing., Ph.D. (ÚM OSO)
Šramková Kristína, Ing.
Žák Libor, doc. RNDr., Ph.D. (ÚM OSO)
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
Studenti si rozšíří znalosti z pravděpodobnosti a statistiky a to zejména v oblastech:
- odhadech parametrů zvoleného rozdělení
- současné testování více parametrů
- testování statistických hypotéz o rozdělení
- regresní analýzy včetně tvorby regresních modelů
- neparametrických metod
- Markovských procesů
- randomizovaných algoritmů
Cíle předmětu
Seznámení studentů s dalšími pojmy, metodami a postupy teorie pravděpodobnosti, popisné a matematické statistiky. Navázat na výuku pravděpodobnosti a statistiky v předcházejících kurzech. Formování stochastického způsobu myšlení pro tvorbu matematických modelů s důrazem na informační obory.
Proč je předmět vyučován
S rozvojem společnosti se také rozvíjí technika a zvláště informační technika. Pro řízení techniky je potřeba zpracovávat informace - data. V dnešní době je velké množství zařízení, které sbírají data automaticky. Máme tedy k dispozici velké množství dat, které je potřeba zpracovat. Statistické metody jsou jedním z významných prostředků na zpracování a utřídění dat, včetně jejich analýzy. Tím lze z dat získat potřebné informace, které slouží k hodnocení a řízení.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Základy diferenciálního a integrálního počtu.
Základy popisné statistiky, teorie pravděpodobnosti a matematické statistiky.
Literatura studijní
- Anděl, Jiří. Základy matematické statistiky. 3., Praha: Matfyzpress, 2011. ISBN 978-80-7378-001-2.
- FELLER, W.: An Introduction to Probability Theory and its Applications. J. Wiley, New York 1957. ISBN 99-00-00147-X
- Hogg, V.R., McKean J.W. and Craig A.T. Introduction to Mathematical Statistics. Seventh Edition, 2012. Macmillan Publishing Co., INC. New York. ISBN-13: 978-0321795434 2013
- Zvára, Karel. Regrese. 1., Praha: Matfyzpress, 2008. ISBN 978-80-7378-041-8
- Meloun M., Militký J.: Statistické zpracování experimentálních dat (nakladatelství PLUS, 1994).
- D. P. Bertsekas, J. N. Tsitsiklis. Introduction to Probability, Athena, 2008. Scientific
Osnova přednášek
- Shrnutí základní teorie pravděpodobnost a náhodné proměnné: axiomatická definice pravděpodobnosti, podmíněná pravděpodobnost, diskrétní a spojitá náhodná proměnná, významná rozdělení pravděpodobnosti, náhodný vektor.
- Shrnutí základních metod ve statistice: bodové a intervalové odhady parametrů, testování hypotéz, testy dobré shody, regresní analýza - přímka.
- Rozšíření testů hypotéz pro binomické a normální rozdělení.
- Analýza rozptylu (jednoduché třídění, dvojné třídění bez interakcí a s interakcemi). Mnohonásobné porovnávání (Scheffého a Tukeyho metody).
- Analýza kategoriálních dat. Kontingenční tabulky. Test nezávislosti. Čtyřpolní tabulky. Fisherův exaktní test.
- Zadání projektu, ukázka využití statistických nástrojů (programů) pro řešení projektu a dalších statistických úloh
- Regresní analýza. Tvorba regresního modelu. Testování hypotéz o parametrech regresního modelu. Porovnávání regresních modelů. Diagnostika.
- Testy o rozdělení.
- Neparametrické metody testování statistických hypotéz - část 1.
- Neparametrické metody testování statistických hypotéz - část 2.
- Markovské procesy a jejich analýza.
- Markovské rozhodovací procesy a jejich základní analýza.
- Úvod do randomizovaných algoritmů a jejich použití (Monte Carlo, Las Vegas, aplikace).
Osnova numerických cvičení
- Shrnutí základní teorie pravděpodobnost a náhodné proměnné.
- Shrnutí základních metod ve statistice.
- Testy hypotéz pro binomické a normální rozdělení.
- Analýza rozptylu, třídění, post host analýza.
- Analýza kategoriálních dat. Kontingenční tabulky. Čtyřpolní tabulky.
- Ukázka využití statistických nástrojů (programů).
- Regresní analýza.
- Testy o rozdělení, testy dobré shody.
- Neparametrické metody testování statistických hypotéz - jednovýběrové.
- Neparametrické metody testování statistických hypotéz - dvou a více výběrové.
- Aplikace a analýza Markovských procesů.
- Základní aplikace a analýza Markovských rozhodovacích procesů.
- Návrh a analýza základních randomizovaných algoritmů.
Osnova ostatní - projekty, práce
- Použití statistických nástrojů (programů) pro řešení statistických úloh (zpracování a intepretace množiny dat).
Průběžná kontrola studia
Během semestru se budou psát dva testy - v 6. a 11 týdnu. Přesný termín upřesní vyučující. Trvání testu je 60 minut. Ohodnocení každého testu je 0 - 10 bodů.
Projekt hodnocený 0-10 bodů.
Závěrečná písemná zkouška - 60 bodů.
Kontrolovaná výuka
Účast na přednáškách v tomto předmětu není kontrolována
Účast na cvičeních je povinná. Během semestru jsou tolerovány dvě neomluvené absence. Nahrazení zameškané výuky určí vedoucí cvičení.
Podmínky zápočtu
Splnění podmínek docházky a celkový zisk minimálně 15 bodů
z testů a projektu.
Zařazení předmětu ve studijních plánech