Matematisk statistik 9 hp för I, Pi, C, D och fysiker Föreläsning 1: Introduktion och Sannolikhet

Relevanta dokument
Matematisk statistik 9hp för: C,D,I, Pi

Föreläsning 1, Matematisk statistik Π + E

Föreläsning 1, Matematisk statistik för M

FMS012/MASB03: Matematisk statistik 9.0 hp för F+fysiker Föreläsning 1: Sannolikhet

Matematisk statistik - Slumpens matematik

Matematisk statistik för D, I, Π och Fysiker. Matematisk statistik slumpens matematik. Tillämpningar för matematisk statistik.

Grundläggande matematisk statistik

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH STATISTIK GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, BETINGAD SANNOLIKHETER, OBEROENDE. Tatjana Pavlenko.

Utfall, Utfallsrummet, Händelse. Sannolikhet och statistik. Utfall, Utfallsrummet, Händelse. Utfall, Utfallsrummet, Händelse

Matematisk statistik for B, K, N, BME och Kemister. Matematisk statistik slumpens matematik. Beskriva Data Florence Nightingale. Forel.

Föreläsning 2. Kapitel 3, sid Sannolikhetsteori

Kap 2: Några grundläggande begrepp

Kolmogorovs Axiomsystem Kolmogorovs Axiomsystem Varje händelse A tilldelas ett tal : slh att A inträar Sannolikheten måste uppfylla vissa krav: Kolmog

Matematisk statistik fo r B, K, N, BME och Kemister. Matematisk statistik slumpens matematik. Beskriva Data Florence Nightingale.

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, STATISTIK BETINGADE SANNOLIKHETER, OBEROENDE. Tatjana Pavlenko.

Statistik. Det finns tre sorters lögner: lögn, förbannad lögn och statistik

1 Föreläsning I, Vecka I: 5/11-11/11 MatStat: Kap 1, avsnitt , 2.5

1 Föreläsning I, Mängdlära och elementär sannolikhetsteori,

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH STATISTIK GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, KORT OM BESKRIVANDE STATISTIK. Tatjana Pavlenko.

SF1920/SF1921 Sannolikhetsteori och statistik 6,0 hp Föreläsning 1 Mängdlära Grundläggande sannolikhetsteori Kombinatorik Deskriptiv statistik

Matematisk statistik 9hp Föreläsning 2: Slumpvariabel

F2 SANNOLIKHETSLÄRA (NCT )

Matematisk Statistik och Disktret Matematik, MVE051/MSG810, VT19

Sannolikhetsteori. Måns Thulin. Uppsala universitet Statistik för ingenjörer 23/ /14

Sannolikhetsbegreppet

TAMS79: Föreläsning 1 Grundläggande begrepp

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

SF1901: Sannolikhetslära och statistik Föreläsning 2. Betingad sannolikhet & Oberoende

Introduktion till sannolikhetslära. Människor talar om sannolikheter :

Föreläsning 2, Matematisk statistik för M

Föreläsning G70, 732G01 Statistik A

Föreläsning 1. Grundläggande begrepp

Grundläggande matematisk statistik

Finansiell Statistik (GN, 7,5 hp,, HT 2008) Föreläsning 1

Finansiell statistik, vt-05. Sannolikhetslära. Mängder En mängd är en samling element (objekt) 1, 2,, F2 Sannolikhetsteori. koppling till verkligheten

Statistikens grunder HT, dagtid Statistiska institutionen

TMS136. Föreläsning 2

F3 SANNOLIKHETSLÄRA (NCT ) För komplementhändelsen A till händelsen A gäller att

händelsen som alltid inträffar. Den tomma mängden representerar händelsen som aldrig inträffar.

SF1914/SF1916: SANNOLIKHETSTEORI OCH GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, STATISTIK KORT OM BESKRIVANDE STATISTIK. Tatjana Pavlenko.

Sannolikhetslära. 1 Enkel sannolikhet. Grunder i matematik och logik (2015) 1.1 Sannolikhet och relativ frekvens. Marco Kuhlmann

Reliability analysis in engineering applications

3 Grundläggande sannolikhetsteori

TMS136. Föreläsning 1

SF1901: Sannolikhetslära och statistik Föreläsning 2. Betingad sannolikhet & Oberoende

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Kombinatorik och sannolikhetslära

S0007M Statistik2: Slumpmodeller och inferens. Inge Söderkvist

Föreläsning 2, FMSF45 Slumpvariabel

Föreläsningsmanus i matematisk statistik för lantmätare, vecka 2 HT07

SF1901: Sannolikhetslära och statistik Föreläsning 2. Betingad sannolikhet & Oberoende

Statistisk slutledning (statistisk inferens): Sannolikhetslära: GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSLÄRA. Med utgångspunkt från ett stickprov

SF1922/SF1923: SANNOLIKHETSTEORI OCH DISKRETA STOKASTISKA VARIABLER STATISTIK. Tatjana Pavlenko. 23 mars, 2018

Statistiska metoder för säkerhetsanalys

Satsen om total sannolikhet och Bayes sats

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, STATISTIK KORT OM BESKRIVANDE STATISTIK. Tatjana Pavlenko.

Matematisk statistik

Introföreläsning i S0001M, Matematisk statistik LP3 VT18

SF1901 Sannolikhetsteori och statistik I

Övning 1 Sannolikhetsteorins grunder

Statistik 1 för biologer, logopeder och psykologer

Introföreläsning i S0001M Matematisk statistik Läsperiod 2, HT 2018

Matematisk statistik för B, K, N, BME och Kemister. Matematisk statistik slumpens matematik. Exempel: Utsläpp från Källby reningsverk.

Föreläsning 1: Introduktion

Institutionen för lingvistik och filologi VT 2014 (Marco Kuhlmann 2013, tillägg och redaktion Mats Dahllöf 2014).

Föreläsning G70 Statistik A

STOKASTIK Sannolikhetsteori och statistikteori med tillämpningar

Exempel: Väljarbarometern. Föreläsning 1: Introduktion. Om Väljarbarometern. Statistikens uppgift

Föreläsning 1: Introduktion

Kapitel 1. betecknas detta antal med n(a). element i B; bet. A B. Den tomma mängden är enligt överenskommelsen en delmängd. lika; bet. A = B.

{ } { } En mängd är en samling objekt A = 0, 1. Ex: Mängder grundbegrepp 5 C. Olof M C = { 7, 1, 5} M = { Ce, Joa, Ch, Je, Id, Jon, Pe}

TMS136. Föreläsning 1

TMS136. Föreläsning 2

7-1 Sannolikhet. Namn:.

Föreläsning 1: Introduktion

Sannolikhetslära. 1 Grundläggande begrepp. 2 Likformiga sannolikhetsfördelningar. Marco Kuhlmann

Matematisk statistik 9hp Föreläsning 5: Summor och väntevärden

Föreläsning 1. Repetition av sannolikhetsteori. Patrik Zetterberg. 6 december 2012

Sannolikhetslära och statistik, grundkurs

Betingad sannolikhet och oberoende händelser

KURSPROGRAM HT-10 MATEMATISK STATISTIK AK FÖR CDI, FMS 012

SF1911: Statistik för bioteknik

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Välkommen till Matematik 3 för lärare!

Matematisk statistik 9 hp, HT-16 Föreläsning 10: Punktskattningar

KURSPROGRAM HT-18 MATEMATISK STATISTIK AK FÖR D, I OCH PI, FMSF45 & MASB03

1.1 Diskret (Sannolikhets-)fördelning

Grundläggande matematisk statistik

Sannolikhetslära till pdf.notebook. May 04, Sannolikhetslära.

Föreläsning 12: Repetition

14.1 Diskret sannolikhetslära

Föreläsning 8, Matematisk statistik 7.5 hp för E, HT-15 Punktskattningar

Slumpvariabler och sannolikhetsfördelningar

Kurshemsidan. Statistikens grunder, 15p dagtid. Kursens upplägg. Kursens upplägg.

732G70, 732G01 Statistik A 7hp

Stokastiska Processer F2 Föreläsning 1: Repetition från grundkursen

SF1911: Statistik för bioteknik

Matematisk statistik 9hp Föreläsning 7: Normalfördelning

4 Diskret stokastisk variabel

Transkript:

Matematisk statistik 9 hp för I, Pi, C, D och fysiker Föreläsning 1: Introduktion och Sannolikhet Anna Lindgren 30+31 augusti 2016 Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 1/27

Praktiska detaljer Tillämpningar Praktiska detaljer Kräver 12 hp inom Endim och/eller Flerdim och/eller Linalg. Vi inväntar augustitentorna innan vi kastar ut er från kursen. 1 föreläsning i veckan, men 2 i lp1:2+5 och lp2:3+7. En föreläsningsserie för I+Pi, en för C+D. Övriga får välja grupp. 1 räkneövning i veckan 4 obligatoriska datorövningar (lp1:4+7 och lp2:4+6). 1 obligatoriskt färdighetsprov deadline 14/10 kl 24.00. skriftlig tentamen 12 januari. Kurshemsida: www.maths.lu.se/kurshemsida/fms012masb03 Föreläsare: Anna Lindgren, MH:136, anna@maths.lth.se Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 2/27

Praktiska detaljer Tillämpningar Matematisk statistik slumpens matematik Sannolikhetsteori: Hur beskriver man slumpen? Statistikteori: Vilka slutsatser kan man dra av ett datamaterial? Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 3/27

Praktiska detaljer Tillämpningar Slumpmässig Variation Inom population Mätosäkerhet Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 4/27

Praktiska detaljer Tillämpningar Vad kan vi veta om slumpmässig variation? Inte exakt vad som ska hända, men hur ofta olika saker händer. Vad vi kan säga är hur sannolika olika händelser är. Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 5/27

Praktiska detaljer Tillämpningar Tillämpningar för matematisk statistik Miljö Ozonlagret bild Våghöjd bild Ekonomi Aktiedata bild Försäkringar bild Signalbehandling EEG/EKG bild Hitta sprängämnen bild Hitta narkotika bild Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 6/27

Praktiska detaljer Tillämpningar Tillämpningar för matematisk statistik (forts) Mobil kommunikation Elmarknad Försäkringar Spel/Lotterier Biologi Geologi osv Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 7/27

Venn Ex Kolmogorov Frekvens Grundläggande sannolikhetsteori Grundläggande begrepp Utfall resultatet av ett slumpmässigt försök. Bet. ω 1, ω 2,... Händelse en samling av ett eller flera utfall. Bet. A, B,... Utfallsrum mängden av möjliga utfall. Bet Ω Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 8/27

Venn Ex Kolmogorov Frekvens Exempel: Tärningskast Ex. Kasta en tärning. Utfallsrum Ω = {1:a, 2:a, 3:a, 4:a, 5:a, 6:a} En händelse A : Minst 4:a = {4:a, 5:a, 6:a} B : Högst 5:a = {1:a, 2:a, 3:a, 4:a, 5:a} C : 3:a = {3:a} Ex. Kasta två tärningar. Ej uppenbart hur man skall välja utfallsrum. T.ex. Ω = {(1, 1), (1, 2),..., (6, 6)}. Totalt 36 utfall. Om man bara är intresserad av summan: Ω = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}. 11 utfall. Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 9/27

Venn Ex Kolmogorov Frekvens Händelser Venn-diag. Mängdlära Utfallsrummet Ω Händelsen A; A inträffar Komplementhändelsen. A till A; A inträffar ej Unionhändelsen A B; A eller B eller båda inträffar Snitthändelsen A B = AB; både A och B inträffar A och B oförenliga hndlser; kan ej inträffa samtidigt Grundmängden Delmängden A Komplementet A till A Unionen A B Snittet A B A och B disjunkta Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 10/27

Venn Ex Kolmogorov Frekvens Exempel (kasta en tärning rep, forts) A : Minst 4:a = {4:a, 5:a, 6:a} B : Högst 5:a = {1:a, 2:a, 3:a, 4:a, 5:a} C : 3:a = {3:a} Några exempel på snitt och union A B = {4:a, 5:a} A B = Ω B C = C = {3:a} A C = {} =. Kan inte inträffa, eftersom A och C är oförenliga. Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 11/27

Venn Ex Kolmogorov Frekvens Sannolikhet Sannolikheten att en händelse A skall inträffa bet. P(A) En sannolikhet måste uppfylla följande, Kolmogorovs axiomsystem: 0 P(A) 1 En sannolikhet är ett tal mellan 0 och 1 P(Ω) = 1 Sannolikheten att något skall hända är 1 P(A B) = P(A) + P(B) Om och endast om A och B är oförenliga Härur följer även t.ex. Komplementsatsen P(A ) = 1 P(A). Om det är slh 1/100 att vinna på ett lotteri är slh 99/100 att inte vinna. Additionssatsen P(A B) = P(A) + P(B) P(A B) Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 12/27

Venn Ex Kolmogorov Frekvens Frekvenstolkning av sannolikhet Upprepa ett slumpmässigt försök n gånger Antal ggr A inträffar n P(A), n Ex Kasta tre tärningar 100 000 ggr och räkna ut relativa frekvensen treor i varje kast för var och en av tärningarna 1 Relativa frekvensen av antal treor Relativ frekvens 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Antal tärningskast 1/6? Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 13/27

Venn Ex Kolmogorov Frekvens Den klassiska sannolikhetsdefinitionen Om ett försök kan utfalla på m möjliga sätt som alla är lika sannolika (har vi en likformig sannolikhetsfördelning) och en händelse A inträffar vid g st av dessa gäller P(A) = g m Ex Dra ett kort ur en kortlek. Vad är sannolikheten att det är ett hjärter? Lsg Det finns m = 52 kort varav g = 13 är hjärter så P( ) = 13/52 = 1/4 Ex Dra två. Vad är sannolikheten att båda är hjärter? Lsg Med lite kombinatorik blir det lite mer komplicerat P(båda ) = ( 13 ) Antal sätt att välja två Antal sätt att välja två kort = 2 ) = 78 1326 = 1 17 ( 52 2 Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 14/27

Bayes Oberoende Flera händelser Betingad sannolikhet Ex. För en tärning har vi P(Etta) = 1/6, men om vi vet att utfallet är udda får vi P(Etta om udda utfall) = 1/3. Def. Den betingade sannolikheten att A skall inträffa om vi vet att B inträffat betecknas P(A B) och definieras som P(A B) = P(A B) P(B) Ur detta (och P(B A)) får vi två räkneregler för P(A B) P(A B) = P(A B) P(B) = P(B A) P(A) Ex (igen) Dra två kort. Vad är sannolikheten att båda är hjärter? Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 15/27

Bayes Oberoende Flera händelser Betingad risk Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 16/27

Bayes Oberoende Flera händelser Satsen om total sannolikhet Om vi har n st händelser H 1,..., H n som är Parvis oförenliga, dvs H i H j =, i j n Tillsammans täcker utfallsrummet, dvs H i = Ω gäller för varje händelse A i=1 P(A) = n P(A H i ) P(H i ) i=1 samt Konsten att vända en betingad sannolikhet eller Bayes sats P(H i A) = P(H i A) P(A) = P(A H i) P(H i ) P(A) Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 17/27

Bayes Oberoende Flera händelser Oberoende händelser Om det visar sig att P(A B) = P(A), påverkas inte A av att B inträffat eller ej, de är oberoende. Detta kan med definitionen av betingad sannolikhet skrivas om som P(A B) = P(A) P(B). Def. Händelserna A och B är oberoende av varandra P(A B) = P(A) P(B) Obs. Skilj mellan oberoende och oförenliga. Kan två oberoende händelser vara oförenliga? Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 18/27

Bayes Oberoende Flera händelser Exempel: Oberoende Kasta två tärningar och låt A = Första tärningen visar sexa B = Summan är sju C = Summan är åtta Vilka av händelserna A, B och C är oberoende av varandra? 6 A B C 5 Tärning 2 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 Tärning 1 Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 19/27

Bayes Oberoende Flera händelser Alla, ingen och någon Om vi har n st oberoende händelser A 1,..., A n kan vi räkna ut sannolikheten att alla inträffar P(A 1 A n ) = P(A 1 )... P(A n ) ingen inträffar, dvs alla låter bli att inträffa P(A 1 A n) = P(A 1 )... P(A n) = = [1 P(A 1 )]... [1 P(A n )] någon inträffar, dvs minst en, eller inte ingen P(A 1 A n ) = 1 P(A 1 A n) = = 1 [1 P(A 1 )]... [1 P(A n )] Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 20/27

Ozon i Dobson enheter Tillbaka Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 21/27

Våghöjd Tillbaka Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 22/27

OMXS30 aktieindex Tillbaka OMXS30 1400 1200 1000 800 600 400 200 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 23/27

Kostnad stormskador Tillbaka Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 24/27

EKG och R-R variation Tillbaka Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 25/27

Detektion av sprängämne Tillbaka Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 26/27

NQR signal meta-amfetamin Tillbaka Anna Lindgren anna@maths.lth.se FMS012/MASB03 F1: Sannolikhet 27/27