Nazwa modułu: Statystyka inżynierska Rok akademicki: 2012/2013 Kod: JFM-1-210-s Punkty ECTS: 3 Wydział: Fizyki i Informatyki Stosowanej Kierunek: Fizyka Medyczna Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 2 Strona www: http://home.agh.edu.pl/~tarasiuk/dydaktyka/ Osoba odpowiedzialna: dr hab. inż. Tarasiuk Jacek (tarasiuk@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr hab. inż. Tarasiuk Jacek (tarasiuk@agh.edu.pl) dr hab. inż. Malarz Krzysztof (malarz@agh.edu.pl) dr inż. Nęcki Jarosław (necki@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student wie czym jest jedno i dwuwymiarowy rozkład prawdopodobieństwa, wie jakie parametry go charakteryzują oraz zna ich interpretację. Potrafi omówić najważniejsze rozkłady ciągłe i dyskretne. FM1A_W01, FM1A_W13 Kolokwium, M_W004 Student zna podstawowe zasady rządzące opracowaniem i prezentacją danych pomiarowych FM1A_W01 Kolokwium, Umiejętności M_U002 Student potrafi wyliczyć podstawowe charakterystyki rozkładów prawdopodobieństwa na podstawie pobranej próby. Umie przypisać im jeden z rozkładów teoretycznych. FM1A_U07, Kolokwium,, 1 / 5
M_U003 Student potrafi opracować dane pomiarowe zarówno w przypadku pojedynczego pomiaru jak i złożonego doświadczenia. Potrafi prawidłowo przedstawić wyniki pomiarów, również w postaci graficznej. FM1A_U08, Kolokwium,, M_U004 Student potrafi swobodnie posługiwać się arkuszem kalkulacyjnym Excel. FM1A_U10, Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W004 Umiejętności M_U002 M_U003 M_U004 Student wie czym jest jedno i dwuwymiarowy rozkład prawdopodobieństwa, wie jakie parametry go charakteryzują oraz zna ich interpretację. Potrafi omówić najważniejsze rozkłady ciągłe i dyskretne. Student zna podstawowe zasady rządzące opracowaniem i prezentacją danych pomiarowych Student potrafi wyliczyć podstawowe charakterystyki rozkładów prawdopodobieństwa na podstawie pobranej próby. Umie przypisać im jeden z rozkładów teoretycznych. Student potrafi opracować dane pomiarowe zarówno w przypadku pojedynczego pomiaru jak i złożonego doświadczenia. Potrafi prawidłowo przedstawić wyniki pomiarów, również w postaci graficznej. Student potrafi swobodnie posługiwać się arkuszem kalkulacyjnym Excel. + + + - - - - - - - - + + + - - - - - - - - - + + - - - - - - - - - + + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) 2 / 5
Wykład Wprowadzenie Elementy rachunku prawdopodobieństwa Dyskretna funkcja rozkładu prawdopodobieństwa Excel: ogólny opis programu Excel: podstawowa obsługa programu Dyskretne i ciągłe rozkłady jednowymiarowe Funkcja rozkładu gęstości prawdopodobieństwa Dystrybuanta rozkładu Charakterystyki rozkładów prawdopodobieństwa Graficzna prezentacja rozkładu ( Pudełko z wąsami ) Najważniejsze dyskretne i ciągłe rozkłady prawdopodobieństwa Excel: funkcje statystyczne programu Excel: generatory liczb losowych Excel: tworzenie histogramu Pomiary i rachunek niepewności Niepewność standardowa (ocena typu A i B) Złożona niepewność standardowa (prawo przenoszenia niepewności) Waga statystyczna, średnia ważona Niepewność rozszerzona i współczynnik rozszerzenia Cyfry znaczące, zaokrąglanie i zapis wyniku Odrzucanie danych (kryterium Chauveneta) Zasady tworzenia wykresów i histogramów Excel: automatyzacja pracy w arkuszu Użyteczne narzędzia statystyczne Regresja liniowa Test zgodności Chi2 Test T dla porównywania grup Excel: wyznaczanie regresji i linii trendu Excel: proste testy w arkuszu Dyskretne rozkłady dwuwymiarowe Dwuwymiarowa, dyskretna funkcja rozkładu prawdopodobieństwa Rozkłady brzegowe i warunkowe Kowariancja i korelacja Excel: wykresy trójwymiarowe Excel: narzędzie solver audytoryjne Podstawy prawdopodobieństwa Student potrafi wyliczyć prawdopodobieństwa prostych zdarzeń Student potrafi policzyć prawdopodobieństwo warunkowe i całkowite Student potrafi wyznaczyć prosty rozkład prawdopodobieństwa Rozkłady jednowymiarowe Student potrafi wyliczyć charakterystyki rozkładu jednowymiarowego Student przedstawić rozkład w sposób uproszczony ( pudełko z wąsami ) Student potrafi wyznaczyć dystrybuantę rozkładu Student potrafi wykorzystać rozkład prawdopodobieństwa oraz dystrybuantę do 3 / 5
wyznaczenia prawdopodobieństwa Rozkłady dwuwymiarowe Student potrafi wyliczyć rozkłady brzegowe i warunkowe dyskretnego rozkładu dwuwymiarowego Student potrafi policzyć korelację i kowariancję Student umie zbadać niezależność zmiennych Opracowanie danych pomiarowych Student potrafi wyznaczyć niepewność typu A i niepewność typu B i umie rozpoznać, którą z nich zastosować Student potrafi wyliczyć niepewność złożoną Student potrafi prawidłowo zapisać wynik obliczeń laboratoryjne Obsługa programu. Podstawowe czynności i operacje w Excelu. Student potrafi wpisywać formuły, odwoływać się do komórek, poruszać się po arkuszu, zmieniać widoki Student umie formatować komórki, używać nazw symbolicznych, pracować z obszarami Student potrafi tworzyć i modyfikować różne typy wykresów Student potrafi importować dane do arkusza Rozkłady jednowymiarowe Student potrafi wyliczać charakterystyki rozkładów jednowymiarowych w sposób bezpośredni lub z wykorzystaniem odpowiednich funkcji statystycznych Student potrafi generować liczby o różnym rozkładzie Student umie zrobić histogram z zadanego zbioru liczb Opracowanie danych pomiarowych Student potrafi wczytać serię danych pomiarowych Student umie zaimplementować w arkuszu złożoną formułę wyznaczania niepewności Student potrafi zbadać wpływ prostych niepewności pomiarowych na końcową niepewność złożoną Student potrafi przygotować poprawny wykres Student umie wyznaczyć prostą regresji i linię trendu Rozkłady dwuwymiarowe Student potrafi wykonywać operacje tablicowe Student umie powiązać rozkłady tablicowe z rozkładami kolumnowymi i aktywnie wiązać je z wykresami Student potrafi tworzyć i modyfikować wykresy trójwymiarowe Student potrafi wykorzystać narzędzie Solver do wyszukiwania optymalnych wartości parametrów rozkładu 4 / 5
Sposób obliczania oceny końcowej rachunkowe zakończą się jednogodzinnym kolokwium (na ostatnim wykładzie) za które będzie można uzyskać 50% punktów. Za wykonywanie ćwiczeń na laboratorium komputerowym będzie można uzyskać 20% punktów, a za aktywność na ćwiczeniach rachunkowych 30% punktów. Ocena końcowa będzie ustalana zgodnie ze skalą ocen obowiązującą w regulaminie AGH, przyporządkowującą procent opanowania materiału konkretnej ocenie (Par.13, pkt.1). Wymagania wstępne i dodatkowe Podstawowa umiejętność posługiwania się komputerem Wiedza i umiejętności w zakresie matematyki na poziomie szkoły średniej Zalecana literatura i pomoce naukowe Elementy statystyki dla inżynierów, Witold Klonecki, Politechnika Wrocławska 1996 Rachunek niepewności pomiaru, Edward Mulas, Roman Rumianowski, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2002 Wstęp do analizy błędu pomiarowego, R.J. Taylor, Warszawa, PWN 1995 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe W przypadku usprawiedliwionej nieobecności na zajęciach, będzie je można odbyć (w miarę wolnych miejsc) w innej grupie studenckiej. W razie braku takiej możliwości, prowadzący wyznacza materiał do opanowania, podaje źródła umożliwiające opanownie danego materiału i wyznacza formę jego zaliczenia. Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w ćwiczeniach audytoryjnych Udział w wykładach Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć Udział w ćwiczeniach Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 8 godz 14 godz 14 godz 32 godz 8 godz 76 godz 3 ECTS 5 / 5