Detail předmětu
Statistika a pravděpodobnost
MSP Ak. rok 2022/2023 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 průběžné testy (testová část)
- 10 bodů projekty
Zajišťuje ústav
Přednášející
Češka Milan, doc. RNDr., Ph.D. (UITS)
Hrabec Pavel, Ing., Ph.D. (ÚM OSO)
Žák Libor, doc. RNDr., Ph.D. (ÚM OSO)
Cvičící
Benko Matej, Ing. (ÚM)
Češka Milan, doc. RNDr., Ph.D. (UITS)
Hrabec Pavel, Ing., Ph.D. (ÚM OSO)
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
- tvorby odhadů parametrů
- Bayesovské statistiky
- 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
Literatura referenční
- ANDĚL, Jiří. Základy matematické statistiky. 3., opr. vyd. Praha: Matfyzpress, 2011. ISBN 978-80-7378-001-2.
Osnova přednášek
- Markovské procesy a jejich analýza.
- Markovské rozhodovací procesy a jejich základní analýza.
- Úvod do randomizovaných algoritmů a jejich použití (Monte Carlo, Las Vegas, aplikace).
- Shrnutí a připomenutí vědomostí a metod použitých v předmětu IPT. Nastínění dalších oblastí z pravděpodobnosti a statistiky, které budou probrány.
- 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).
- Regresní analýza. Tvorba regresního modelu. Testování hypotéz o parametrech regresního modelu. Porovnávání regresních modelů. Diagnostika.
- Test dobré shody a další testy o rozdělení.
- Odhad parametrů s pomocí metody momentů a metody maximální věrohodnosti.
- Bayesovský přístup a konstrukce Bayesovských odhadů.
- Neparametrické metody testování statistických hypotéz – část 1.
- Neparametrické metody testování statistických hypotéz – část 2.
- Analýza kategoriálních dat. Kontingenční tabulky. Test nezávislosti. Čtyřpolní tabulky. Fisherův exaktní test.
Osnova numerických cvičení
- Aplikace a analýza Markovských procesů.
- Základní aplikace a analýza Markovských rozhodovacích procesů.
- Návrh a analýza základních randomizovaných algoritmů.
- Připomenutí probraných příkladů v předmětu IPT.
- Testy hypotéz pro binomické a normální rozdělení.
- Zadání projektu, analýza rozptylu, post host analýza.
- Regresní analýza.
- Testy o rozdělení, testy dobré shody.
- Metoda momentů a metoda maximální věrohodnosti.
- Bayesovské odhady.
- Neparametrické metody testování statistických hypotéz – část 1.
- Neparametrické metody testování statistických hypotéz – část 2.
- Analýza kategoriálních dat. Kontingenční tabulky. Čtyřpolní tabulky.
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 5. a 10 týdnu. Přesný termín upřesní vyučující. Trvání testu je 90 minut. Ohodnocení každého testu je 0 - 10 bodů.
Projekt je hodnocen: 0-10 bodů.
Závěrečná písemná zkouška: 0-70 bodů. Pro získání bodů ze závěrečné semestrální zkoušky je nutné tuto zkoušku složit tak, aby byla hodnocena nejméně 30 body. V opačném případě nebude zkouška hodnocena.
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