- •Теория вероятностей и математическая статистика
- •Случайные события
- •Действия над событиями
- •Свойства операций над событиями
- •Задачи, рассмотренные на лекции и семинаре. Тема 1. События. Основные операции над событиями Лекция 1
- •Семинар 1
- •Домашнее задание 1 – Тема 1.
- •Свойства относительной частоты
- •Свойства статистической вероятности
- •Классическое определение вероятности
- •Свойства «классической» вероятности
- •Полезный алгоритм
- •Задачи, рассмотренные на лекции и семинаре. Тема 2 Лекция 2
- •Семинар 2
- •Домашнее задание 2 – Тема 2.
- •Классическое определение вероятности
- •Домашнее задание 2 – Тема 2.
- •Классическое определение вероятности
- •Тема 2.1. Элементы комбинаторики. Правило суммы и правило произведения. – 4 часа 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие Элементы комбинаторики
- •Правило умножения
- •Правило сложения (суммы)
- •Задачи, рассмотренные на Лекции и Семинаре 2.1.
- •Домашнее задание 2.1 – Тема 2.1 Элементы комбинаторики: Правило Суммы, Правило Произведения
- •Тема 3. Элементы комбинаторики. Понятие о «схеме выбора». Схема выбора без возвращения: Перестановки, Размещения, Сочетания. – 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие
- •Соединения. Виды соединений
- •Перестановки
- •Размещения
- •Сочетания
- •Свойства Сочетаний (биномиальных коэффициентов)
- •Семинар 3
- •Домашнее задание 3 – Тема 3. Элементы комбинаторики: Перестановки, Размещения, Сочетания
- •Тема 4. Элементы комбинаторики. Схема выбора с возвращением: Размещения, Сочетания, Перестановки с повторением – 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие
- •Размещения с повторениями
- •Сочетания с повторениями
- •Перестановки с повторениями
- •Задачи, рассмотренные на лекции и семинаре. Тема 4.
- •Лекция 4
- •Семинар 4
- •Домашнее задание 4 - Тема 4.
- •Тема 5. Геометрическое определение вероятности. Субъективная вероятность. Примеры вычисления вероятностей. – 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие Субъективная вероятность
- •Геометрическое определение вероятности
- •Свойства геометрической вероятности
- •Задачи, рассмотренные на лекции и семинаре 5. Тема 5. Геометрическая вероятность
- •Домашнее задание 5 - Тема 5. Геометрическая вероятность
- •Тема 6. Независимость событий. Вероятность произведения событий. Вероятность суммы событий. – 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие
- •Независимость событий
- •Тема 6. Задачи, рассмотренные на лекции и семинаре 6 Лекция 6
- •Семинар 6 Дополнительное задание
- •Домашнее задание 6 – Тема 6. Формулы вероятности суммы и произведения событий
- •Тема 7. Независимость событий. Условные вероятности. – 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие Условные вероятности
- •Полезный алгоритм
- •Тема 7. Независимость событий. Условная вероятность Задачи, рассмотренные на лекции и семинаре 7 Лекция 7
- •Семинар 7
- •Тема 8. Формула полной вероятности. – 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие
- •Тема 8. Задачи, рассмотренные на Лекции 8
- •Тема 8. - Домашнее задание 8. Формула полной вероятности
- •Тема 9. Формула Байеса (формула гипотез, формула апостериорной вероятности). – 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие
- •Задачи, рассмотренные на Лекции и Семинаре 9
- •Домашнее задание 9. – Тема 9 – Теорема Байеса
- •Тема 10. Схема повторных независимых испытаний с двумя исходами. Схема Бернулли. Теорема и Формула Бернулли. - 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие
- •Формула Бернулли
- •Случай нескольких исходов
- •Вероятность появления рассматриваемого события не менее m раз
- •Задачи, рассмотренные на Лекции и Семинаре 10. Тема 10. Формула Бернулли Лекция 10
- •Семинар 10
- •Домашнее задание 10 – Тема 10. Схема Бернулли
- •Тема 11. Приближенные вычисления в схеме Бернулли. Формулы Пуассона, Муавра – Лапласа. Алгоритмы вычислений. Гауссиана. – 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие
- •Формула Пуассона
- •Алгоритм использования функции Гаусса в приближенных вычислениях
- •Алгоритм использования функции ф(х) в приближенных вычислениях
- •Сокращенная таблица значений функции плотности и интегральной функции ф(х)
- •Задачи, рассмотренные на Лекции.
- •Тема 11. - Формулы Пуассона и Муавра – Лапласа
- •Домашнее задание 11. -Тема 11. Формулы Пуассона и Муавра – Лапласа. Кривая вероятностей (Гауссиана). Закон больших чисел
- •Тема 12. Бином Ньютона. Биномиальные коэффициенты. Свойства биномиальных коэффициентов. – 4 часа: 2 часа лекции, 2 часа семинарское занятие Свойства Сочетаний (биномиальных коэффициентов)
- •Треугольник Паскаля
- •Домашнее задание 12 – Тема 12. Бином Ньютона
- •Дискретная случайная величина
- •Закон распределения дискретной случайной величины
- •Математические операции над дискретными случайными величинами
- •Задачи, рассмотренные на Лекции и Семинаре. Тема 13
- •Домашнее задание 13 – Тема 13. Случайная величина (св).
- •Тема 14. Числовые характеристики случайной величины. «Меры положения»: среднее арифметическое, среднее геометрическое, мода, медиана. «Меры рассеяния»: дисперсия, эксцесс, асимметрия.
- •«Меры положения»
- •1. Средняя арифметическая величина. Понятие средней арифметической
- •Свойства средней величины
- •2. Мода
- •3. Медиана
- •Вариация массовых явлений. «Меры рассеяния»
- •4. Размах (интервал изменения)
- •5. Математическое ожидание
- •Свойства математического ожидания
- •6. Дисперсия и среднеквадратическое (стандартное) отклонение
- •Алгоритм вычисления дисперсии
- •Свойства дисперсии
- •7. Коэффициент вариации
- •Моменты распределения и показатели его формы. Центральные моменты распределения
- •9. Коэффициент асимметрии
- •10. Коэффициент эксцесса
- •Задачи, рассмотренные на Лекции и Семинаре 14
- •Домашнее задание 14. Тема 14 – Числовые характеристики случайной величины. Закон распределения св
- •Плотность распределения
- •Сходство и различия между законом распределения и плотностью распределения
- •Свойства плотности вероятности
- •Нормальный закон распределения
- •Свойства кривой вероятностей
- •Понятие о биномиальной случайной величине
- •Раздел II
- •Вопросы для контроля
- •Вопросы к зачету по теории вероятностей и математической статистике
- •Рекомендуемая литература
Свойства кривой вероятностей
1). Функция - четная, т.е.и, следовательно, график функции симметричен относительно оси ординатОу.
2). Наличие симметрии относительно оси Оу позволяет для функции рассматривать только её значения.
3). В точке х = 0 функция имеет максимум, значение которого равно
.
4). С увеличением аргумента х функция убывает, причем это убывание происходит достаточно быстро и уже прих 4 значения функции= 0.
5). При , т.е. осьОх является горизонтальной асимптотой.
Понятие о биномиальной случайной величине
Пусть в схеме испытаний Бернулли испытание повторяется n раз, причем вероятность «успеха» в одном испытании равна р. Общее число успехов в n испытаниях есть случайная величина, принимающая значения 0, 1, 2, …, n. Вероятность того, что эта СВ примет значение k, равна
Рn(k) = pkqn-k = pk(1 – p)n-k.
Такую величину будем называть биномиальной и обозначать В(n, p). Она зависит от двух параметров – длины серии n и вероятности «успеха» р.
Для биномиальной случайной величины Х = В(n, p) справедливы соотношения:
;
.
Раздел II
Основы математической статистики
Выборки и их характеристики
Тема 15. Работа с данными. Первичная обработка и точечные оценки. Типы данных. Проверка ошибок и выбросов. Графическое представление данных.
Тема 16. Работа с данными. Оценки вероятности события.
Тема 17. Генеральная и выборочная совокупности. Статистическое распределение выборки. Понятие о степени свободы.
Тема 18. Статистическое распределение выборки. Эмпирическая функция распределения. Графическое изображение статистического распределения.
Тема 19. Числовые характеристики статистического распределения.
Элементы теории оценки и проверки гипотез
Тема 1-2. Типичные ситуации, требующие использования математической статистики. Общий подход. Оценка неизвестных параметров. Методы нахождения точечных оценок. Понятие доверительного интервала параметров.
Тема 2-2. Доверительные интервалы для параметров нормального распределения. Проверка соответствия эмпирической функции распределения нормальному закону.
Тема 3-2. Проверка статистических гипотез. T-критерий для одной выборки. Практическая реализация. T-критерий для независимых выборок. Об односторонних и двусторонних критериях. О построении критериев.
Тема 4-2. О построении критериев. Проверка гипотез о законе распределения. Распределения хи-квадрат и Стьюдента. Доверительный интервал для среднего значения. Критерий согласия хи-квадрат.
Тема 5-2. Непараметрические аналоги t-критерия. Критерий знаков и критерий знаковых рангов Вилкоксона. Критерий Манна – Уитни для независимых выборок. Некоторые замечания о статистической работе.
Тема 6-2. Точечные оценки и доверительные интервалы для непараметрических аналогов t-критерия. Распределение Вилкоксона. Точечная оценка математического ожидания. Непараметрический доверительный интервал математического ожидания.
Тема 7-2. Распределение Манна – Уитни. Точечная оценка теоретического сдвига. Доверительный интервал для сдвига средних.
Тема 8-2. Гипотезы о связи случайных величин. Корреляция между случайными величинами. Преобразование Фишера. Линейный регрессионный анализ. Построение регрессионной прямой методом Гаусса.
Темы практических занятий
1. Вероятностное пространство. Классический и геометрический способы задания вероятностей. - 2 часа.
2. Условная вероятность. Формула полной вероятности. Формула Байеса. Теоремы сложения и умножения вероятностей. Независимые случайные события. - 2 часа.
3. Дискретные случайные величины, их статистические характеристики. Схема Бернулли. Аппарат производящих функций. - 2 часа.
4. Непрерывные случайные величины. Нормальное распределение. Распределения функций от случайных величин. - 2 часа.
5. Аппарат характеристических функций. Определение статистических характеристик случайных величин с помощью их характеристических функций. - 2 часа.
6. Элементы математической статистики. - 2 часа.
7. Корреляционная теория случайных процессов. - 2 часа.