Теория вероятностей и математическая статистика

Представлены задачи по теории вероятностей и математической статистике и их реализация на языке Python. Описана технология работы с модулями scipy.stats и statistics, приведены необходимые теоретические сведения и формулы для решения рассмотренных задач. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Прямо сейчас человечество достигает новых высот научного понимания — и в тоже время, кажется, постепенно сходит с ума. Почему вид, меньше чем за год разработавший вакцины против ковида, погряз в фальшивых новостях, медицинском шарлатанстве и теориях заговора? Пинкер сразу отказывается от циничного клише, гласящего, что человек попросту нерационален — что это вечный троглодит, готовый среагировать на льва в траве ворохом предрассудков, слепых пятен, ложных умозаключений и иллюзий. В конце концов, это мы смогли открыть законы природы, преобразить планету, продлить и обогатить свою собственную жизнь и (не в последнюю очередь) вывести правила рациональности. На самом деле наш разум приспособлен не к одной только саванне плейстоценовой эпохи. Он прекрасно справляется везде, где не решаются научные или технологические вопросы, а люди, собственно, редко сталкиваются с чем-то подобным. Но они, увы, не умеют в полной мере пользоваться инструментами познания, которые сами и выработали за последние тысячелетия: логикой, критическим мышлением, теорией вероятности, представлениями о корреляции и причинности, а также оптимальными способами уточнять мнения и проводить в жизнь принятые решения — как в одиночку, так и коллективно. Этим инструментам не обучают в рамках типичных образовательных программ, и о них никогда до сих пор не рассказывали доходчиво в одной книге. Рациональность важна. Она помогает нам делать правильный выбор как на индивидуальном уровне, так и на уровне общества в целом и в конечном итоге является первопричиной роста социальной справедливости и нравственного прогресса. Пропитанная характерными для Пинкера проницательностью и юмором, «Рациональность» просвещает, вдохновляет и ободряет.

Рассматриваются возможности системы компьютерной математики Scilab для проведения статистического анализа данных на ПК, вопросы генерирования случайных величин с заданным законом распределения. Описывается технология работы со статистическим блоком среды Scilab. Содержатся краткие сведения из теории вероятностей и математической статистики, облегчающие восприятие излагаемого материала. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

Рассматриваются возможности системы компьютерной математики Scilab для проведения статистического анализа данных на ПК, вопросы генерирования случайных величин с заданным законом распределения. Описывается технология работы со статистическим блоком среды Scilab. Содержатся краткие сведения из теории вероятностей и математической статистики, облегчающие восприятие излагаемого материала. Для оценки уровня усвоения студентами пройденного материала предложены варианты заданий для самостоятельной работы.

В данной статье предлагаются критерии согласия, в основе которых лежит расстояние Колмогорова между условной функцией надежности, соответствующей проверяемой гипотезе, и непараметрической оценкой функции надежности, предложенной Бераном для различных планов эксперимента. Оценка Берана является обобщением хорошо известной оценки Каплана–Мейера. При расчете оценки Берана используется ранее предложенный алгоритм выбора адаптивного параметра размытости. Методами компьютерного моделирования проведено исследование зависимости распределений статистик критериев от объема выборки, а также числа точек плана эксперимента. В статье также предложено несколько статистик критериев в зависимости от плана эксперимента. Получено практическое подтверждение теоретических предположений о характере сходимости статистик критериев. В результате сравнительного анализа мощности показано, что для рассмотренных пар конкурирующих гипотез предложенные критерии предпочтительней классического критерия типа Колмогорова, применяемого к выборкам остатков, а также критерия типа хи-квадрат для модели пропорциональных интенсивностей. На примере анализа данных о стойкости электроизоляционных жидкостей при различных величинах напряжения построена параметрическая модель ускоренных испытаний и с использованием предложенного критерия проверена гипотеза о виде полученной модели.

Рассматривается случайный процесс, один из параметров которого является марковской цепью с заданной матрицей переходных вероятностей и неопределённым начальным распределением, а другой − радемахеровской случайной величиной. Приводится задача вычисления минимального и максимального значений математического ожидания некоторой функции от этого процесса, обладающей определёнными свойствами, по начальному распределению. Представлено приложение задачи в финансовой математике. Рассчитывается интервал цен опциона

Рассматривается модель (B,S)-рынка, параметры которой изменяются в зависимости от заданного барьера, и находится справедливая цена европейского опциона. Расчѐты производятся в дискретном и непрерывном времени. Основным результатом является получение аналитической формулы для нахождения справедливой цены, основанной на вычислении вероятностей достижения случайным блужданием заданного барьера. Для сравнения результатов проведены расчѐты справедливой цены для дискретного и непрерывного случая. Приведены зависимости справедливых цен от числа шагов и от величины барьера.

Рассматривается диффузионная модель (B,S)-рынка, параметры которой изменяются в марковский момент остановки. Приводится способ расчёта справедливой цены для опциона продажи с последействием.

Рассматривается модель (B,S)-рынка со случайным переключением параметров, которые изменяются при достижении стоимостью акции некоторого барьера. В качестве задачи рассматривается расчёт справедливой цены барьерного опциона входа, который имеет ненулевую выплату, если цена акции не достигла фиксированного барьера. Получены аналитические формулы для расчёта справедливой цены в случае как непрерывного, так и дискретного времени.

В методических указаниях приведены методы решения уравнения теплопроводности с использованием явной и неявной конечно-разностных схем. Методы решения проиллюстрированы на примере конкретных задач.

"На практических примерах рассмотрены основные моменты разработки сетевых Windows-приложений для платформы Win32 с использованием среды Microsoft Visual Studio и библиотеки MFC. Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 010501 Прикладная математика и информатика и 010503 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем (дисциплина специализации ""Программирование в сетях Windows"", блок ДС, СД), очной формы обучения. Библиогр.: 7 назв. "

Рассмотрены структура, основные необходимые теоретические сведения и последовательность выполнения курсовой работы. Курсовая работа состоит из четырех разделов: статистическая обработка экспериментальных данных, анализ схемной надежности объекта, вероятностная оценка запаса прочности детали объекта, определение ресурса детали группы «А». В каждом разделе выделены базовый и исследовательский уровень выполнения курсовой работы. Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов СГАУ.

В монографии предложены новые подходы к оценке вероятности безотказной работы узлов и деталей машин, основанные на применении математического аппарата непараметрической статистики. Рассмотрены методы и алгоритмы обработки экспериментальных данных случайных величин, функции плотности распределения которых являются неизвестными. Решение задач оценки вероятности безотказной работы методами непараметрической статистики показано на примерах узлов и деталей машин общемашиностроительного применения: зубчатых передач, валах и подшипниках качения.

Пособие содержит теоретические положения, таблицы и практические примеры робастной обработки статистических данных. Предназначено для студентов, изучающих курс теории вероятностей и математической статистики.

В методических рекомендациях представлены современные подходы к организации и проведению корреляционно-регрессионного анализа на примере парной линейной регрессии, а также нелинейных форм связи на примере степенной, показательной и гиперболической моделей. В примерах подробно продемонстрировано пошаговое решение проверки значимости параметров и качества уравнения регрессии, выполнений условий Гаусса-Маркова, как в программе Microsoft® Office Excel®, Statsoft® STATISTICA 6.0, так и с использованием математических формул. Уделено внимание интерпретации результатов и выводов. Настоящие методические рекомендации предназначены для врачей-специалистов, аспирантов, ординаторов и интернов, студентов медицинского вуза.

Настоящие методические рекомендации предназначены для специалистов, ординаторов и интернов, работающих в области клинической, экспериментальной и популяционной медицины, гигиены, фармации, социальной психологии, организации здравоохранения и исследователей различного уровня (научных сотрудников, аспирантов, докторантов).