SF1915 Sannolikhetsteori och
statistik för M.
Aktuell information.
Följ denna sida kontinuerligt. Här ges fortlöpande information om schemaändringar, vad som gåtts igenom på föreläsningar etc.
Diskussionsforum
Övningsassistenterna besvarar frågor i Diskussionsforum i
Canvas. Tidigare kursomgångar har kunnat ställa frågor i ett
Slackforum (nu obemannat):slacklänk
Denna länk kan man gå in på för att se svar på vanliga frågor
som brukar ställas.
Laboration 2 fredag 15/10 kl 8-12
De som önskar redovisa Laboration 2 måste boka en
redovisningstid senast onsdag 13/10 kl 23.59 (se nedan).
Se till att komma till labsalen minst tio minuter före
redovisningstiden så att ni hinner logga in på datorn och
öppna Matlab samt ta fram era redovisningsuppgifter.
Ni behöver också ha med er en utskrift av
labspecifikationen som ni har skrivit era personnummer på
förstasidan på. Denna utskrift undertecknar labassistenten
efter att han eller hon har godkänt labben och utskriften
fungerar sedan som ert kvitto på resultatet.
Instruktion
om hur man anmäler sig till lab2
Gå in på personer. Välj en grupp 1- 64.(Det finns 4 grupper per kvart, 2 studenter per grupp.) Gå in i
kalender. Klicka på "Hitta möte". Välj kurs. Klicka på "Lämna
in". Välj tid. Klicka på "Reservera".
Datorlaborationer
Utöver föreläsningar och övningar innehåller kursen två
frivilliga datorlaborationer. Studenter som godkänts på den
andra av dessa laborationer får tillgodoräkna sig uppgift 12 på
del I och får dessutom 3 bonuspoäng på del II av den ordinarie
tentamen och det första omtentamenstillfället.
Laboration 1 är både en introduktion till hur
man använder MATLAB i sannolikhetsteori och statistik och en
förberedelse till den andra datorlaborationen. Det finns
möjlighet att få handledning på denna laboration under ett
schemalagt laborationspass.
Laboration 2 som är den bonusgrundande
datorlaborationen utförs i grupper om 2 studenter, men de
skriftliga förberedelseuppgifterna ska lösas individuellt.
Varje grupp kommer att få boka ett femton minuter långt
redovisningstillfälle i datorsal. Både de skriftliga
individuella förberedelseuppgifterna och
laborationsuppgifterna måste vara färdigställda före
redovisningstillfället. Det kommer inte att ges möjlighet till
handledning i datorsal, men det finns möjlighet att i
begränsad omfattning fråga övningsledarna om hjälp i samband
med övningsundervisningen.
Redovisningstillfällen för datorlaboration 2 kommer att bokas i
kalendern i Canvas och detaljerad information om hur detta görs
skickas ut under kursens gång.
Syftet med datorlaborationerna är att ge en fördjupad
förståelse för de begrepp och den teori som tas upp i kursen och
samtliga studenter rekommenderas därför att delta på
datorlaborationerna.
Tentamen 22 oktober kommer att vara en vanlig salstentamen
Fr. o.m. per 1 HT18 består tentamen av två delar. Del I för
godkänt och del II för högre betyg. Se Examinationsregler
Tentamen kommer att bestå av en Del I med 12 flervalsfrågor
(endast svar krävs) och en Del II med uppgifter som kräver
lösningar. Del II kommer att bestå av fyra uppgifter som vardera
ger 10 poäng. Tillåtna hjälpmedel: Formel och tabellsamling som
delas ut vid tentamenstillfället,samt miniräknare.
Föreläsningar
Föreläsningarna finns inspelade och ligger på media gallery på
canvassidan. På aktuelltsidan finns en dagbok där huvuddragen av
respektive föreläsning sammanfattats. Där står också hur lång
respektive föreläsning är. Kolla det innan ni börjar titta. Ibland
är de så långa att de inte går att se hela föreläsningen under den
schemalagda föreläsningstiden. Detta beror på att jag nu inte har
behövt bestämma mig för om jag ska lägga dem på en nivå för de som
bara vill ha godkänt eller på en nivå för de som vill ha lite mer
fördjupning utan gör både och. Jag tänker i stället göra så att
jag finns till hands på zoom på varje udda föreläsnings
schemalagda tid ( Dvs på föreläsning 3,5,7,9,11,13,15.)för att
svara på eventuella frågor vad gäller veckans föreläsningar som ni
då förutsetts ha sett innan dess på en tid som passar er. Detta är
alltså inga föreläsningar. Desutom tänker jag hålla en
zoomintroduktion på andra halvan av föreläsning 1:s
föreläsningstid , där ni kan ställa frågor om t.ex. kursens
upplägg. Zoomlänken till föreläsningsfrågestunderna är densamma
för alla föreläsningsfrågestunder:
https://kth-se.zoom.us/j/63161293196
Övningar
Övningarna kommer dels att ges på sal där endast halva ordinarie
antalet beräknade studenter får närvara, dels att ges i
direktsändning på zoom. Det är samma zoomlänk till alla övningar:
https://kth-se.zoom.us/j/61920237542
Även övningarna finns
inspelade, (men är inte identiska med de som ges i direkttid på
zoom även om det oftast är samma uppgifter som gås igenom) och
länkar till dem finns under respektive övning på sidan Övningar,
förutom övning 15 som ligger på media gallery på canvassidan.
Kontrollskrivningen 22 september kommer att ges på sal
En frivillig kontrollskrivning (KS) kommer att äga rum 22
september . Kontrollskrivningen består av 5 uppgifter baserade
på kapitel 2-5 i kurslitteraturen där endast svar krävs. De
studenter som får godkänt på kontrollskrivningen får
tillgodoräkna sig uppgift 1-3 på del I på den ordinarie tentamen
och på första omtentamenstillfället.Anmälan till KS krävs. För
att få godkänt krävs minst 3 rätt. Tillåtet hjälpmedel är
miniräknare.
Administrativa ärenden
I ärenden som är administrativa kontakta studentoffice@math.kth.se
Föreläsningsdagbok
Ons 13 okt Började med att berätta när test av given
fördelning används och tog som inledande exempel på detta uppgift
15 på junitentan 2019. Gav sedan en kortfattad bakgrund till att
det som benämns Q i §14.3 i Formelsamlingen kan anses vara
approximativt Chi-2fördelad Resten av första timmen och en
tredjedel av andra timmen ägnades sedan helt åt att grundligt gå
igenom exempel 13.18 i läroboken som exempel på test av given
fördelning där man dels måste skatta minst en parameter ur data (i
detta fall my) för att skatta p1,p2,.. pr,
dels slå ihop grupper för att villkoret npistörre än
elller lika med 5 skall gälla för alla i. Berättade sedan om när
homogenitetstest används och tog som exempel på detta uppgift 5 på
augustitentan 2018. Berättade efter detta att man vid
oberoendetest kan använda sig av identiskt samma numerik som man
gör vid homogenitetstest. Visade uppgift 5 på januaritentan 2017
som exempel på detta.Föreläsning15
Mån 11 okt Började med exempel 13.8 och gjorde
nu hypotesprövning i fallet ensidigt test, dels med
kofidensintervallmetoden dels med testvariabelmetoden. Detta
gjordes med olika värden på risknivån och m.h.a. detta visades
också i vilket intervall p-värdet måste ligga. Gjorde sedan
övningsuppgift 13.21a för att visa hur man tar fram styrkan hos
ett test när man har använt sig av konfidensintervallmetoden.
Utifrån detta visades även hur man tar fram styrkefunktionen - i
detta fall h(delta) där delta =myx-myy. Gick
sedan igenom linjär regression och visade att parametrarna alfa
och beta skattas med Minsta-kvadrat-metoden. Fortsatte med att
visa hur man i multipel regression m.h.a. nollhypotesen H0
:betai =0 kan avgöra om man ska kasta respektive
oberoende variabel xi eller ej. Gjorde övningsuppgift
14.7a som exempel på detta. Avslutade med att skissa några exempel
där man med hjälp av residualanalys kan avgöra huruvida det är
troligt att y beror linjärt av x. Föreläsning14
Ons 6 okt Inledde med att skriva upp en lista på
viktiga definitioner och begrepp som används inom hypotesprövning,
såsom nollhypotes,mothypotes, risknivå, p-värde,styrkefunktion och
styrka.Gick därefter igenom exempel 13.1 i läroboken som exempel
på ett fall där man inte använder konfidensintervall för att testa
sin nollhypotes.Fortsatte därefter med exempel 13.4 i läroboken,
där man tar fram styrkan hos testet i exempel 13.1 för
alternativet p=0.9, och tog även fram styrkefunktionen h(p) i
detta fall.Började sedan med exempel 13.8 och gjorde
hypotesprövning i fallet tvåsidigt test, dels med
konfidensintervallmetoden dels med testvariabelmetoden. Detta
gjordes med olika värden på risknivån ? och m.h.a. detta visades
också i vilket intervall p-värdet måste ligga.Föreläsning13
Mån 4 okt Visade att om stickproven är så stora så att
C.G.S. kan användas, så kan man bilda konfidensintervall med
approximativ konfidensgrad för väntevärden och skillnader mellan
väntevärden även om observationerna inte kommer från en
Normalfördelning. Visade sedan konfidensintervall med approximativ
konfidensgrad för p när X tillhör Bin(n,p),; för py- px när Y
tillhör Bin(ny,py) och X tillhör Bin(nx,px) samt för my i
Poisson-fördelningen och att det i alla dessa fall förutsätter att
Normalapproximation är möjlig enligt §5.
Fortsatte med att härleda konfidensintervallet för
standardavvikelsen och för variansen utgående från att summan av
kvadrerade N(0,1)-variabler tillhör CHI2-fördelningen. Avslutade
med att berätta lite om felfortplantning och härledde
felfortplantningsformlerna i § 9.4a m.h.a. Taylorutveckling.
Räknade övningsuppgift 11.13b som exempel på detta.Föreläsning12
Tor 30 sep Började med att repetera härledningen av det
tvåsidiga konfidensintervallet för väntevärdet när mätdata kommer
från en Normalfördelning där standardavvikelsen är känd. Visade
sedan utgående från det första konfidensintervallet hur det
tvåsidiga konfidensintervallet för väntevärdet ser ut när mätdata
kommer från en Normalfördelning där standardavvikelsen är okänd.
Därefter visades konfidensintervallet för skillnaden mellan
väntevärdena hos två Normalfördelade stickprov där
standardavvikelserna är kända. Sedan visades hur man bildar ett
konfidensintervall med approximativ konfidensgrad för skillnaden
mellan väntevärdena hos två Normalfördelade stickprov där
standardavvikelserna är okända och olika. Därefter visades
konfidensintervallet för skillnaden mellan väntevärdena hos två
Normalfördelade stickprov där standardavvikelserna är okända och
lika och hur man m.h.a.§11.2 viktar ihop de två
stickprovsvarianserna för att få en skattning s av
standardavvikelsen. Efter detta visades det viktiga fallet när man
har parvisa observationer-"stickprov i par"- och att
konfidensintervallet för väntevärdet av de parvisa skillnaderna då
tas fram som om man har ett stickprov av parvisa
skillnader.Avslutade med två gamla tentatal-junitentan 2019 och
augustitentan 2019- som exempel på skillnad mellan två stickprovs
väntevärden repektive stickprov i par.Föreläsning11
Tis 28 sep Började med att repetera begreppen TÄTA,TÄTA*
,TÄTA*obs. Fortsatte med att gå igenom Minsta-kvadrat-metoden. Som
exempel visades hur man kunde göra MK-skattningen av arean hos en
kvadrat där två mätdata var sidans längd, och ett mätdata var
diagonalens längd Tog sedan exempel 11.19 i läroboken som exempel
på hur Minsta-kvadrat-skattning går till när två saker ska
skattas. Definerade därefter begreppen väntevärdesriktighet och
effektivitet och tog ett par enkla exempel på dessa. Definierade
efter detta begreppet medelfel och tog ett par enkla exempel på
detta. Definierade sedan begreppen konfidensintervall och
konfidensgrad i allmänna fallet. Härledde därefter det tvåsidiga
konfidensintervallet för väntevärdet när mätdata kommer från en
Normalfördelning där standardavvikelsen är känd, och visade då
även hur man får fram samma konfidensintervall genom att använda §
12.1 i Formelsamlingen. Visade avslutningsvis hur man enkelt får
fram de ensidiga konfidensintervallen när man har fått fram det
tvåsidiga. Föreläsning10
Tor 23 sep Började med kapitel 10 och definierade
medelvärde, stickprovsvarians, populationsvarians,
variationskoefficient, median, kovarians och
korrelationskoefficient, begreppen grupperade data, absolut och
relativ frekvens, klassindelade data, histogram och boxplott.
Avslutade kapitel 10 med att visa hur man tar fram kvartiler och
percentiler. Började sedan kap 11 med att redogöra för
skillnaden mellan det riktiga värdet TÄTA, stickprovsvariabeln
TÄTA* och punktskattningen TÄTA*obs. Tog som exempel på
skattning hur man brukar skatta väntevärdet my och
standardavvikelsen sigma vid okänd fördelning. Tog sedan som
ytterligare exempel på skattningar hur man skattar p i
Binomialfördelningen,Hypergeometriska fördelningen och
ffg-fördelningen,my i Poissonfördelningen, lambda i
exponentialfördelningen samt my och sigma i Normalfördelningen.
Definierade därefter begreppet konsistent skattning. Presenterade
avslutningsvis Maximum-Likelihood-metoden och räknade exempel
11.10 i läroboken som exempel på denna. Föreläsning9
Mån 20 sep Började med Hypergeometriska fördelningen och
skrev upp dess sannolikhetsfunktion. Definierade sedan
Binomialfördelningen och skrev upp dess sannolikhetsfunktion.
Talade om att Hyp(N,n,p)~ Bin(n,p) om n/N<0.1. Visade
sedan utgående från Bernoullifördelningen att villkoret np(1-p)>10
för Normalapproximation egentligen är ett C.G.S.-villkor. Gick
sedan igenom begreppet halvkorrektion. Gjorde sedan uppgift 2 på
tentan som gick 14 aug 2017 som exempel på Centrala
Gränsvärdessatsen. Passade på att i samband med denna uppgift gå
igenom halvkorrektion. Definierade efter detta
Poissonfördelningen. Genom att kombinera satsen om att summan av
oberoende Poissonfördelade stokastiska variabler är
Poissonfördelad med att dela upp intervallet där X är
Poissonfördelad i många delintervall visades sedan att
villkoret µ>15 för normalapproximation
egentligen är ett C.G.S.-villkor. Avslutade kap 7 med att härleda
hur sannolikhetsdefinitionen för Binomialfördelningen övergår i
sannolikhetsfunktionen för Poissonfördelningen om p är litet,
vilket motiverar att om p<0.1 så gäller att
Bin(n,p)~Po(np). Föreläsning8
Tor 16 sep Började med att skriva upp att uppmätt värde =
korrekt värde+ systematiskt fel+ slumpmässigt fel, och att dålig
noggrannhet är det samma som stort systematiskt fel medan dålig
precision är det samma som stort slumpmässigt fel. Gick sedan
igenom beviset för Markovs olikhet. Använde sedan Markovs olikhet
för att bevisa Stora talens lag och Tjebysjevs olikhet. Skrev
sedan upp täthetsfunktionen och fördelningsfunktionen för
normalfördelningen. Skrev efter det upp täthetsfunktionen och
fördelningsfunktionen för standardiserade normalfördelningen
N(0,1). Skrev sedan upp att om X är N(E[X],D[X]) så gäller att
Y=(X-E[X])/D[X] är N(0,1). Skrev även upp att varje
linjärkombination av oberoende N-fördelade stokastiska variabler
är normalfördelad. Berättade sedan om när och hur man använder
Tabell 1 och Tabell 2 i formelsamlingen och vad alfa-kvantilen är.
Tog fram P(E[X]-kD[X] < X < E[X]+kD[X]) för k=1,2,3 när X är
N(E[X],D[X]) som exempel på hur Tabell 1 används, och skrev sedan
även upp sannolikheterna för att ett utfall hamnar minst två
respektive tre standardavvikelser ifrån väntevärdet. Avslutade med
att ta fram k när P(E[X]-kD[X]<X<E[X]+kD[X])=0.95 som
exempel på hur Tabell 2 används och pekade på tabell 2 för att
visa vad k ungefär blir när sannolikheterna är 0.99 och
0.999.Räknade exempel 6.2a,b. Gick sen igenom den viktiga Centrala
Gränsvärdessatsen (CGS), som säger att summan av n oberoende
likafördelade stokastiska variabler är approximativt
normalfördelad om n är stort och att detta även medför att
medelvärdet är approximativt normalfördelat. Avslutade med att
göra exempel 6.6 som exempel på C.G.S. Föreläsning7
Mån 13 sep Började med att repetera definitionerna för
väntevärde och varians i det diskreta och det kontinuerliga fallet
i en dimension. Gick sedan över till två dimensioner och
definierade E[g(X,Y)] i det diskreta och det kontinuerliga fallet.
Definierade sedan begreppet kovarians och visade att V(X)=C(X,X).
Definerade sedan begreppet korrelationskoefficient och berättade
om dess egenskaper. Visade att om X och Y är oberoende så leder
det till att E(XY)=E(X)E(Y) vilket i sin tur leder till att
C(X,Y)=0, d.v.s. att X och Y är okorrelerade. Visade sedan att
omvändningen inte behöver vara sann genom att göra exempel 5.13 i
läroboken. Som övning på att räkna ut en kovarians gjorde jag
sedan övningsuppgift 5.18. Gick sedan igenom räkneregler för
kovarianser och skrev upp att
C(aX+bY,cZ+dW)=acC(X,Z)+adC(X,W)+bcC(Y,Z)+bdC(Y,W) vilket bl.a.
leder till den viktiga regeln att V(X+Y)=V(X)+V(Y)+2C(X,Y) och att
V(X+Y)=V(X)+V(Y) om X och Y är oberoende. Gick därefter igenom
följande viktiga räkneregler för väntevärden och varianser:
E(aX+bY+c)=aE(X)+bE(Y)+c V(aX+b)=V(aX)=a²V(X) samt om X och Y är
oberoende V(X+Y)=V(X)+V(Y). Fortsatte med att ta fram väntevärde
och standardavvikelse för medelväret av n st ober stokastiska
variabler. Avslutade med att skriva upp Stora talens lag.Föreläsning6
Ons 8 sep Började med att gå igenom flerdimensionella
diskreta och kontinuerliga stokastiska variabler. Gick igenom
begreppen simultan sannolikhetsfunktion repektive simultan
täthetsfunktion och hur man ur dessa får fram den marginella
sannolikhetsfunktionen respektive den marginella täthetsfunktionen
och hur man vid oberoende även kan gå åt andra hållet. Visade
sedan hur man räknar ut sannolikheter i det två-dimensionella
diskreta och kontinuerliga fallet. Fortsatte med att visa hur man
tar fram Fördelningsfunktionen för max(X,Y) och min(X,Y) utgående
från Fördelningsfunktionerna för X respektive Y. Avslutade kapitel
4 med att som exempel på summa visa att summan av ober
Poisonfördelade stok.var. är Poissonfördelad.Började med kapitel 5
och startade med att berätta att väntevärdet är vad man får i
genomsnitt om man gör oändligt många försök. T.ex. blir ju det
genomsnittliga värdet av ett tärningskast 3.5. Gjorde sedan
exempel 5.1 i boken. Skrev sedan upp definitionen för E(X) resp.
E(g(X)) i det diskreta fallet och det kontinuerliga fallet. Tog
sedan och räknade ut E(X²) i Ex. 5.1 i boken. Definierade därefter
variansen V(X) och standardavvikelsen D(X). Definierade även
variationskoefficienten R(X)=D(X)/E(X), och medianen xtilde som
definieras av att P(X<xtilde)=0.5. Sedan använde jag mig även
här av ex 5.1 i boken för att räkna ut variansen m.h.a.
definitionen. Härledde sedan ur definitionen formeln
V(X)=E(X²)-(E(X))² och räknade ut samma varians m.h.a. denna
formel. Gick avslutningsvis igenom följande viktiga räkneregler
för väntevärden och varianser: E(aX+bY+c)=aE(X)+bE(Y)+c,
V(aX+b)=V(aX)=a²V(X), samt om X och Y är oberoende:
V(X+Y)=V(X)+V(Y). Föreläsning5
Mån 6 sep Började med kontinuerliga stokastiska variabler.
Definierade täthetsfunktionen och gick igenom hur man ur den får
fram Fördelningsfunktionen och vice versa. Gick sedan igenom den
likformiga fördelningen och tog som exempel på denna exempel 3.8
och exempel 3.9 i läroboken. Gick därefter igenom
exponentialfördelningen.Fortsatte med att visa att tiden mellan
två händelser är exponentialfördelad om antalet händelser är
Poissonfördelat. Visade även att exponentialfördelningen saknar
minne.Berättade att eftersom hela kapitel 6 ägnas åt
Normalfördelningen gås den igenom då. Tog sedan exempel 3.14 i
läroboken som exempel på en blandad fördelning av diskreta och
kontinuerliga stokastiska variabler. Fortsatte sedan med att gå
igenom funktioner av stokastiska variabler. Tog som exempel i det
diskreta fallet exempel 3.16 i Blom och som kontinuerligt exempel
gjorde jag exempel 3.19 i Blom.Föreläsning4
Fre 3 sep Inledde kapitel 3 med att gå igenom begreppet
stokastisk variabel och definera sannolikhetsfunktionen. Tog som
exempel på denna ex 3.1 i läroboken och ritade även upp
stolpdiagrammet. Definierade sedan Fördelningsfunktionen och
berättade om dess egenskaper. Tog som exempel på denna ex 3.1 i
läroboken och ritade även upp den. Gick sedan igenom ett antal
viktiga diskreta fördelningar. Började med tvåpunktsfördelningen
och då speciellt Bernouillifördelningen. Fortsatte med den
likformiga fördelningen och för-första-gången-fördelningen och den
snarlika geometriska fördelningen. Avslutade med att gå igenom
binomialfördelningen, hypergeometriska fördelningen och
Poissonfördelningen.Föreläsning3
Ons 1 sep Började med att repetera de tre fallen:
Dragning med återläggning med hänsyn till ordning, dragning utan
återläggning med hänsyn till ordning, och dragning utan
återläggning utan hänsyn till ordning. Gick därefter igenom
sannolikheten att vid n dragningar utan återläggning utan hänsyn
till ordning dra k vita kulor från v vita och s svarta kulor.
Utvidgade sedan detta till sannolikheten att dra v vita och; s
svarta och g gula o.s.v när man har r färger. Började sedan med
betingad sannolikhet. Illustrerade betingningsformeln m.h.a.
exemplet på sid 26 i läroboken. Visade lagen om total sannolikhet
m.h.a. Venndiagram och tog exempel 2.17 som exempel på denna.
Visade även Bayes sats m.h.a. Venndiagram och tog exempel 2.19 som
exempel på denna. Fortsatte sedan med att räkna igenom ex 2.20 som
en intressant tillämpning av Bayes sats Visade sedan definitionen
för oberoende utgående från betingningsformeln. Avslutade med
exempel 2.23 som exempel på oberoende.Föreläsning2
Mån 30 aug Började med att ge exempel på olika
användningsområden som ämnet matematisk statistik har och denna
kurs ger en introduktion till.Presenterade sedan kursens hemsida
som hittas som startsida på canvas och på
http://www.math.kth.se/matstat/gru och visa olika länkar och dess
innehåll. Började sedan med att gå igenom
utfall,utfallsrum,händelser. Gick sedan igenom snitt, union,
komplement och visade hur man med hjälp av Venndiagram räknar ut
sannolikheter. Definierade i samband med detta disjunkthet.
Förklarade därefter skillnaden mellan diskreta och kontinuerliga
utfallsrum. Tog övningsuppgift 2.1a och b som exempel på diskreta
utfallsrum.Resten av tiden ägnades åt kombinatorik. Började med
multiplikationsprincipen och den klassiska
sannolikhetsdefinitinen. Gick igenom draging med återläggning med
hänsyn till ordning och tog som exempel att antal pinkoder blir
10^4 eftersom antal kombinationer när man drar k ggr från n
element blir n^k.Som exempel på dragning utan återläggning med
hänsyn till ordning tog jag en förening med 8 medlemmar som skulle
välja ordförande,sekreterare och kassör vilket ger 8ggr 7ggr 6
kombinationer. Allmänna fallet n!/(n-k)! kombinationer. Gick sedan
igenom fallet dragning utan återläggning utan hänsyn till
ordning.Tog som exempel hur många pokergivar det finns.
52!/(5!ggr47!). D.v.s. 52 över 5 gånger. I allmänna fallet har vi
n över k kombinationer. Föreläsning1
|