RACHUNEK PRAWDOPODOBIE STWA

Podobne dokumenty
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Opis przedmiotu: Probabilistyka I

dr Jerzy Pusz, st. wykładowca, Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej B. Ogólna charakterystyka przedmiotu

Spis treści 3 SPIS TREŚCI

Opis przedmiotu. Karta przedmiotu - Probabilistyka I Katalog ECTS Politechniki Warszawskiej

KARTA PRZEDMIOTU. 12. Przynależność do grupy przedmiotów: Prawdopodobieństwo i statystyka

KARTA PRZEDMIOTU. Forma prowadzenia zajęć. Odniesienie do efektów dla kierunku studiów K1A_W02

Wstęp do rachunku prawdopodobieństwa. Cz. 1 / William Feller. wyd. 6, dodr. 4. Warszawa, Spis treści

Liczba godzin Punkty ECTS Sposób zaliczenia. ćwiczenia 16 zaliczenie z oceną

Sylabus do programu kształcenia obowiązującego od roku akademickiego 2014/15

12. Przynależność do grupy przedmiotów: Blok przedmiotów matematycznych

Wstęp do rachunku prawdopodobieństwa. Cz. 2 / William Feller. wyd. 4, dodr. 3. Warszawa, Spis treści

Recenzenci: prof. dr hab. Henryk Domański dr hab. Jarosław Górniak

12. Przynależność do grupy przedmiotów: Blok przedmiotów matematycznych

ZAGADNIENIA DO EGZAMINU MAGISTERSKIEGO

Informatyka I stopień (I stopień / II stopień) ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny) podstawowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES)

KARTA KURSU. Probability theory

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA LĄDOWEGO I WODNEGO

Zadania o numerze 4 z zestawów licencjat 2014.

Statystyka od podstaw Janina Jóźwiak, Jarosław Podgórski

SYLABUS DOTYCZY CYKLU KSZTAŁCENIA (skrajne daty)

SPIS TEŚCI CZĘŚĆ I RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Nowym Sączu. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2011/2012

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

PEWNE FAKTY Z RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA

Tablica Wzorów Rachunek Prawdopodobieństwa i Statystyki

Recenzenci: prof. dr hab. Henryk Domański dr hab. Jarosław Górniak

Prawa wielkich liczb, centralne twierdzenia graniczne

Matematyka zajęcia fakultatywne (Wyspa inżynierów) Dodatkowe w ramach projektu UE

Układy stochastyczne

Rachunek prawdopodobieństwa WZ-ST1-AG--16/17Z-RACH. Liczba godzin stacjonarne: Wykłady: 15 Ćwiczenia: 30. niestacjonarne: Wykłady: 9 Ćwiczenia: 18

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Instytut Matematyczny Uniwersytet Wrocławski. Zakres egzaminu magisterskiego. Wybrane rozdziały anazlizy i topologii 1 i 2

Recenzenci: prof. dr hab. Henryk Domański dr hab. Jarosław Górniak

Przestrzeń probabilistyczna

Przykład 1 W przypadku jednokrotnego rzutu kostką przestrzeń zdarzeń elementarnych

Lista zadania nr 7 Metody probabilistyczne i statystyka studia I stopnia informatyka (rok 2) Wydziału Ekonomiczno-Informatycznego Filia UwB w Wilnie

Prawdopodobieństwo i statystyka

Metody probabilistyczne

Biostatystyka, # 3 /Weterynaria I/

Rozkłady statystyk z próby

Rozkłady prawdopodobieństwa

STATYSTYKA wykład 1. Wanda Olech. Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli Zwierząt

Statystyka w zarzadzaniu / Amir D. Aczel, Jayavel Sounderpandian. Wydanie 2. Warszawa, Spis treści

WSTĘP. Tematy: Regresja liniowa: model regresji liniowej, estymacja nieznanych parametrów. Wykład:30godz., ćwiczenia:15godz., laboratorium:30godz.

Metoda Monte Carlo i jej zastosowania

Modelowanie zależności. Matematyczne podstawy teorii ryzyka i ich zastosowanie R. Łochowski

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Prawdopodobieństwo i statystyka

STATYSTYKA MATEMATYCZNA ZESTAW 0 (POWT. RACH. PRAWDOPODOBIEŃSTWA) ZADANIA

MATEMATYKA MATHEMATICS. Forma studiów: studia niestacjonarne. Liczba godzin/zjazd: 3W E, 3Ćw. PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE semestr 1

Wykład 3 Jednowymiarowe zmienne losowe

Liczby Rzeczywiste. Ciągi. Szeregi. Rachunek Różniczkowy i Całkowy Funkcji Jednej Zmiennej.

Literatura. Leitner R., Zacharski J., Zarys matematyki wyŝszej dla studentów, cz. III.

Zagadnienia na egzamin licencjacki

Wykład 1 Próba i populacja. Estymacja parametrów z wykorzystaniem metody bootstrap

Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2016/2017. Forma studiów: Stacjonarne Kod kierunku: 11.

Matematyka. w formie niestacjonarnej Matematyka dyskretna: wykład 20, ćwiczenia audytoryjne - 20 Analiza matematyczna i algebra liniowa:

Zagadnienia na egzamin dyplomowy Matematyka

Statystyka i eksploracja danych

Zestaw 2: Zmienne losowe. 0, x < 1, 2, 2 x, 1 1 x, 1 x, F 9 (x) =

S YLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) I nformacje ogólne. Nie dotyczy

Zmienna losowa. Rozkład skokowy

Ważne rozkłady i twierdzenia

Statystyka matematyczna dla leśników

Rachunek prawdopodobieństwa

OPIS MODUŁ KSZTAŁCENIA (SYLABUS)

Szczegółowy program kursu Statystyka z programem Excel (30 godzin lekcyjnych zajęć)

Jeśli wszystkie wartości, jakie może przyjmować zmienna można wypisać w postaci ciągu {x 1, x 2,...}, to mówimy, że jest to zmienna dyskretna.

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

Zmienne losowe. Powtórzenie. Dariusz Uciński. Wykład 1. Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Universytet Zielonogórski

Matematyka z el. statystyki, # 3 /Geodezja i kartografia II/

Modelowanie komputerowe

WNIOSKOWANIE STATYSTYCZNE SYLABUS A. Informacje ogólne

Liczba godzin Punkty ECTS Sposób zaliczenia. ćwiczenia 30 zaliczenie z oceną

Transport II stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) Studia stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

Inżynieria Środowiska. II stopień ogólnoakademicki. przedmiot podstawowy obowiązkowy polski drugi. semestr zimowy

PODYPLOMOWE STUDIA ZAAWANSOWANE METODY ANALIZY DANYCH I DATA MINING W BIZNESIE

Statystyka matematyczna

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA Wydział Matematyki Stosowanej ROZKŁAD NORMALNY ROZKŁAD GAUSSA

WYDZIAŁ ELEKTRONIKI MIKROSYSTEMÓW I FOTONIKI

OPIS ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA KIERUNKU STUDIÓW. Efekty kształcenia dla kierunku studiów Matematyka

KARTA KURSU. (do zastosowania w roku ak. 2015/16) Kod Punktacja ECTS* 4

WIEDZA. X1A_W04 X1A_W05 zna podstawowe modele zjawisk przyrodniczych opisywanych przez równania różniczkowe

PODSTAWOWE ROZKŁADY PRAWDOPODOBIEŃSTWA. Piotr Wiącek

Procesy stochastyczne

Spis treści. Rozdział I. Wstęp do matematyki Rozdział II. Ciągi i szeregi... 44

Wykład 6 Centralne Twierdzenie Graniczne. Rozkłady wielowymiarowe

Oferta wydawnicza Politechniki Gdańskiej jest dostępna pod adresem

Statystyka i eksploracja danych

Prawdopodobieństwo i statystyka

Przedmowa Wykaz symboli Litery alfabetu greckiego wykorzystywane w podręczniku Symbole wykorzystywane w zagadnieniach teorii

Elementy Rachunek prawdopodobieństwa

KIERUNEK STUDIÓW: ELEKTROTECHNIKA

5 Przegląd najważniejszych rozkładów

Procesy stochastyczne

STATYSTYKA MATEMATYCZNA. rachunek prawdopodobieństwa

Funkcje charakterystyczne zmiennych losowych, linie regresji 1-go i 2-go rodzaju

EGZAMIN LICENCJACKI NA KIERUNKU MATEMATYKA ROK AKADEMICKI 2016/2017

Transkrypt:

Jerzy Ombach RACHUNEK PRAWDOPODOBIE STWA WSPOMAGANY KOMPUTEROWO DLA STUDENTÓW MATEMATYKI STOSOWANEJ Wydawnictwo Uniwersytetu Jagielloƒskiego

Seria Matematyka Książka finansowana przez Wydział Matematyki i Informatyki Uniwersytetu Jagiellońskiego, Instytut Matematyki Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Rektorski Fundusz Rozwoju Dydaktyki Ars Docendi Uniwersytetu Jagiellońskiego REDAKTOR SERII Krzysztof Ciesielski RECENZENCI Henryk Gacki Anna Pajor KOREKTA MERYTORYCZNA Krzysztof Ciesielski SKŁAD Jerzy Ombach REDAKCJA I KOREKTA Joanna Zwierzyńska PROJEKT OKŁADKI Paweł Bigos Copyright by Jerzy Ombach Copyright by Uniwersytet Jagielloński Wydanie I, Kraków 2018 All rights reserved Adres autora: Instytut Matematyki Uniwersytet Jagielloński Łojasiewicza 6, 30-348 Kraków Jerzy.Ombach@im.uj.edu.pl Druk z materiałów dostarczonych przez Autora w formie gotowej do powielenia (camera ready) Niniejszy utwór ani żaden jego fragment nie może być reprodukowany, przetwarzany i rozpowszechniany w jakikolwiek sposób za pomocą urządzeń elektronicznych, mechanicznych, kopiujących, nagrywających i innych oraz nie może być przechowywany w żadnym systemie informatycznym bez uprzedniej pisemnej zgody Wydawcy. ISBN 978-83-233-4594-7 Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego Redakcja: ul. Michałowskiego 9/2, 31-126 Kraków tel. 12-663-23-80, tel./fax 12-663-23-83 Dystrybucja: tel. 12-631-01-97, tel./fax 12-631-01-98 tel. kom. 506-006-674, e-mail: sprzedaz@wuj.pl Konto: PEKAO SA, nr 80 1240 4722 1111 0000 4856 3325

Spis treści Wstęp.......................................... 5 Rozdział 1. Przestrzenie probabilistyczne.................... 13 1.1. Definicja prawdopodobieństwa......................... 14 1.2. Schemat klasyczny............................... 19 1.2.1. Losowania................................ 20 1.2.2. Zastosowania schematu klasycznego.................. 21 1.2.3. Nieskończony zbiór zdarzeń...................... 23 1.3. Prawdopodobieństwo geometryczne...................... 23 1.3.1. Kłopoty z wyborem przestrzeni paradoks Bertranda....... 24 1.4. Prawdopodobieństwo warunkowe....................... 25 1.4.1. Prawdopodobieństwo całkowite.................... 25 1.4.2. Wzór Bayesa.............................. 27 1.5. Zdarzenia niezależne.............................. 30 1.5.1. Iloczyn kartezjański.......................... 31 1.5.2. Schemat Bernoulliego......................... 35 1.6. Ćwiczenia z Maple............................... 37 1.7. Zadania..................................... 40 Rozdział 2. Rozkłady prawdopodobieństwa i zmienne losowe.................................. 45 2.1. Rozkład prawdopodobieństwa......................... 45 2.1.1. Miary probabilistyczne w R n..................... 46 2.1.2. Rozkład dyskretny........................... 46 2.1.3. Rozkład ciągły............................. 48 2.1.4. Dystrybuanta.............................. 50 2.2. Zmienne i wektory losowe........................... 53 2.2.1. Problem mierzalności.......................... 53 2.2.2. Rozkład zmiennej losowej....................... 54 2.2.3. Wektor losowy............................. 56 2.2.4. Rozkłady brzegowe i warunkowe................... 57 2.2.5. Niezależność............................... 63 2.2.6. Funkcje zmiennych i wektorów losowych............... 65 2.3. Ćwiczenia z Maple............................... 68 2.4. Zadania..................................... 71

10 Spis treści Rozdział 3. Parametry rozkładów......................... 75 3.1. Nadzieja matematyczna............................ 75 3.2. Wariancja i odchylenie standardowe, momenty................ 77 3.3. Problem istnienia wartości oczekiwanej i momentów............. 78 3.4. Własności wartości oczekiwanej i wariancji.................. 79 3.5. Obliczanie momentów rozkładu........................ 80 3.6. Własności wynikające z niezależności..................... 83 3.7. Nierówność Czebyszewa............................. 85 3.8. Przykłady zastosowań............................. 86 3.9. Słabe prawo wielkich liczb........................... 90 3.10. Kwantyle..................................... 92 3.11. Korelacja i regresja liniowa........................... 94 3.11.1. Kowariancja i korelacja........................ 94 3.11.2. Regresja liniowa............................. 98 3.12. Ćwiczenia z Maple............................... 100 3.13. Zadania..................................... 104 Rozdział 4. Przegląd ważniejszych rozkładów................. 107 4.1. Rozkłady związane ze zliczaniem....................... 107 4.1.1. Rozkład Bernoulliego (dwupunktowy (B(1, p), (0, 1, p))...... 107 4.1.2. Rozkład dwumianowy, B(n, p).................... 108 4.1.3. Rozkład wielomianowy......................... 109 4.1.4. Rozkład Poissona............................ 110 4.1.5. Rozkład hipergeometryczny...................... 112 4.2. Rozkłady czasu oczekiwania.......................... 113 4.2.1. Rozkład geometryczny......................... 114 4.2.2. Rozkład Pascala............................ 116 4.2.3. Rozkład wykładniczy.......................... 117 4.2.4. Proces Poissona............................. 119 4.3. Rozkład normalny................................ 120 4.3.1. Centralne twierdzenie graniczne.................... 124 4.3.2. Przykłady................................ 127 4.4. Ćwiczenia z Maple............................... 130 4.5. Zadania..................................... 133 Rozdział 5. Własności asymptotyczne...................... 137 5.1. Zbieżność zmiennych losowych......................... 137 5.2. Mocne prawa wielkich liczb.......................... 142 5.3. Zbieżność rozkładów.............................. 150 5.4. Funkcje charakterystyczne........................... 156 5.4.1. Definicja i własności.......................... 157 5.4.2. Centralne twierdzenie graniczne dowód............... 163 5.5. Ćwiczenia z Maple............................... 166 5.6. Zadania..................................... 169

Spis treści 11 Rozdział 6. Metody Monte Carlo......................... 173 6.1. Estymatory................................... 173 6.2. Przedziały ufności................................ 175 6.3. Całkowanie metodami Monte Carlo...................... 177 6.4. Optymalizacja stochastyczna.......................... 179 6.5. Liczby pseudolosowe.............................. 182 6.6. Ćwiczenia z Maple............................... 184 6.7. Zadania..................................... 191 Rozdział 7. Warunkowa wartość oczekiwana.................. 193 7.1. Nadzieje rozkładów warunkowych........................ 193 7.2. Nadzieja warunkowa sytuacja ogólna.................... 197 7.3. Nierówność Jensena............................... 202 7.4. Nadzieja warunkowa jako rzutowanie..................... 204 7.5. Przykłady zastosowań............................. 205 7.5.1. Regresja nieliniowa........................... 208 7.6. Martyngały................................... 209 7.7. Ćwiczenia z Maple............................... 212 7.8. Zadania..................................... 216 Rozdział 8. Łańcuchy Markowa.......................... 221 8.1. Definicje i przykłady.............................. 221 8.1.1. Spacer losowy.............................. 222 8.2. Nieredukowalne łańcuchy Markowa...................... 228 8.2.1. Powracanie i okresowość........................ 228 8.2.2. Ergodyczność.............................. 231 8.3. Markowowskie metody Monte Carlo, MCMC................. 233 8.4. Ćwiczenia z Maple............................... 237 8.5. Zadania..................................... 240 Rozdział 9. Wielowymiarowy rozkład normalny............... 243 9.1. Niektóre fakty z algebry liniowej........................ 243 9.2. Parametry rozkładu n-wymiarowgo...................... 244 9.2.1. Funkcje generujące momenty..................... 245 9.3. Rozkład normalny................................ 247 9.4. Rozkład normalny na płaszczyźnie...................... 250 9.5. Ćwiczenia z Maple............................... 252 9.6. Zadania..................................... 257 Rozdział 10. Miara i całka w pigułce....................... 259 10.1. Miara....................................... 259 10.2. Całka względem miary............................. 262 10.3. Własności całki................................. 268 10.3.1. Całka Lebesgue a............................ 269 10.3.2. Całka Riemanna a całka Lebesgue a................. 270 10.3.3. Twierdzenie Fubiniego......................... 271

12 Spis treści Rozdział 11. Dodatek................................ 273 11.1. Rozszerzanie miar................................ 273 11.2. Iloczyny kartezjańskie.............................. 275 11.3. Twierdzenie Kołmogorowa o rozkładach zgodnych............. 281 11.4. Generowanie rozkładu przez dystrybuantę.................. 282 11.5. Twierdzenie 0-1 Kołmogorowa......................... 283 Uwagi bibliograficzne................................. 285 Bibliografia....................................... 287 Skorowidz........................................ 291