Ιστοσελίδα Μαθήματος ΕΜ 272: Εφαρμοσμένη Στατιστική (Applied Statistics)

Εαρινό Εξάμηνο 2009/10

 

Διδάσκων:  Βαγγέλης Χαρμανδάρης

email: vagelis@tem.uoc.gr
Ώρες Μαθήματος (αίθουσα Θ206): Δευτέρα: 13:00-15:00

Ώρες Εργαστηρίου (αίθουσα Η205): Τετάρτη, Παρασκευή: 13:00-15:00

Ώρες Γραφείου (Θ304b): Δευτέρα, Τετάρτη, Παρασκευή: 15:00-17:00

Βοηθοί:      Αραμπατζής Γεώργιος,            email:  garab@math.uoc.gr

                  Τσαγκαράκη Ευαγγελία,        email:  eitsagar@tem.uoc.gr

 

Project:

Στατιστική Ανάλυση Δεδομένων του Βαθμού Πτυχίου και της Διάρκειας Φοίτησης Πτυχιούχων του Τμήματος Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Κρήτης

 

Περιγραφή του Μαθήματος

Το μάθημα αυτό είναι εισαγωγικό στην Εφαρμοσμένη Στατιστική. Κύριοι στόχοι του μαθήματος είναι:

· Η κατανόηση βασικών αρχών της Εφαρμοσμένης Στατιστικής.

· Η περιγραφή του απαραίτητου, και πιο διαδεδομένου, λογισμικού που χρησιμοποιείται για προβλήματα Εφαρμοσμένης Στατιστικής.

· Η ανάλυση παραδειγμάτων από πολύ διαφορετικές περιοχές.

 

Το μάθημα είναι χωρισμένο σε επιμέρους υπό-κεφάλαια. Αρχικά, στην εισαγωγή θα δούμε τις βασικές έννοιες της Εφαρμοσμένης Στατιστικής. Βασικές αρχές των Πιθανοτήτων και της Στατιστικής θα παρουσιασθούν. Κατόπιν θα γίνει επισκόπηση των παραμετρικών και μη παραμετρικών ελέγχων υποθέσεων, της ανάλυσης παλινδρόμησης και της ανάλυσης διακύμανσης. Έμφαση δίνεται στην εφαρμογή των μεθόδων με τη χρήση του MATLAB  (ή εναλλακτικά του SPSS ή MINITAB) και στη επίλυση προβλημάτων.  Τέλος στα τρίτο μέρος του μαθήματος θα ασχοληθούμε με μια σειρά πραγματικών προβλημάτων, που προέρχονται από διάφορες περιοχές εφαρμογών.

 

Προϋπόθεση για την παρακολούθηση του μαθήματος είναι η καλή γνώση πιθανοτήτων (ΕΜ161:Πιθανότητες) και των στατιστικών μεθόδων (ΕΜ271:Στατιστική).

 

Βιβλιογραφία

· Applied Statistics Using SPSS, Statistica, and MATLAB, J. P.  Marques de Sá, Springer, 2003.

· Computational Statistics Handbook with MATLAB, W. Marinez, Chapman & Hall, 2002.

· Εφαρμοσμένη Στατιστική, Μωυσιάδης Π.,  Εκδόσεις Ζήτη, 1997.

· Εφαρμοσμένη Στατιστική, Γναρδέλλης Χ.,  Εκδόσεις Παπαζήσης, 2002.

· Στατιστική Συμπερασματολογία, Τόμοι  Ι & ΙΙ , Ρούσσας Γ., Εκδόσεις Ζήτη, 1991.

 

Διδασκαλία  - Αξιολόγηση

Για τις διδακτικές ανάγκες του μαθήματος θα χρησιμοποιηθούν τα προτεινόμενα συγγράμματα, καθώς και παρουσιάσεις-δημοσιεύσεις από τη βιβλιογραφία και δεδομένα από το διαδίκτυο.  Επίσης η υλοποίηση των προβλημάτων με χρήση υπολογιστικών πακέτων θα  γίνει στα εργαστήρια Η/Υ του τμήματος μας.

 

Η αξιολόγηση θα βασιστεί κατά κύριο λόγο στη συμμετοχή, στις εργαστηριακές ασκήσεις, σε πιθανό Project και στο τελικό διαγώνισμα. Στις εργαστηριακές ασκήσεις θα γίνεται υλοποίηση των σχετικών μεθόδων και θα χρησιμοποιούνται για την επίλυση προβλημάτων που προκύπτουν κυρίως από εφαρμογές. Για την υλοποίηση των παράλληλων αλγορίθμων θα χρησιμοποιηθεί το πακέτο MATLAB.

 

Πιο συγκεκριμένα ο βαθμός προκύπτει ως εξής: 3 ασκήσεις (30-40%) +  Τελική Εξέταση (70-60%). Σε περίπτωση του Project ο βαθμός θα είναι: 3 ασκήσεις (30%) +  Project (40/%) + Τελική Εξέταση (30%). Η βάση είναι 50%.

 

 

Ύλη του Μαθήματος

· Πρόγραμμα Διδασκαλίας — Ημερολόγιο του Μαθήματος

· Ενότητα 1Εισαγωγικά, στόχοι και αναγκαιότητα Εφαρμοσμένης Στατιστικής, παραδείγματα, επισκόπηση βασικών εννοιών (ορολογία, μέτρα στατιστικών δεδομένων, διαστήματα εμπιστοσύνης).

· Ενότητα 2: Έλεγχος Υποθέσεων: Για ένα και δύο εξαρτημένα δείγματα, για ένα και δύο ανεξάρτητα δείγματα.

· Ενότητα 3: Ανάλυση Διασποράς (Analysis of Variance, ANOVA): Γραμμικά μοντέλα. Μονόδρομη, με 2 παράγοντες.

· Ενότητα 4: Παλινδρόμηση (Regression): Απλή γραμμική παλινδρόμηση, πολλαπλή παλινδρόμηση. Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων.

· Ενότητα 5: Συσχέτιση (Correlation): Συναρτήσεις συσχέτισης, συναρτήσεις αυτοδιακύμανσης και αυτοσυσχέτισης, χρονικές σειρές.

· Εφαρμογές (σε κάθε ενότητα): Παρουσίαση – ανάλυση προβλημάτων από διαφορετικά πεδία επιστημών.

 

Σημειώσεις του Μαθήματος

· Σημειώσεις (χειρόγραφες) του Μαθήματος

 

 

Εργαστήριο του Μαθήματος

Χρήση Στατιστικών Υπολογιστικών Πακέτων (MATLAB).

· Εργαστήριο 1-3:  Εισαγωγή στο MATLAB. Εξοικείωση με το πρόγραμμα, Βασικά χαρακτηριστικά, Γραμμικές εξισώσεις, Δημιουργία γραφημάτων.

· Εργαστήριο 4-5: Εισαγωγή στο Statistics Toolbox του MATLAB.

· Εργαστήριο 6-7: Ανάλυση διασποράς. Με 1, με 2, με n παράγοντες.

· Εργαστήριο 8-10: Συσχέτιση, Απλή-Πολλαπλή Παλινδρόμηση. Γραμμική και Μη-Γραμμική Παλινδρόμηση.

 

Ηλεκτρονική Λίστα Αλληλογραφίας

Ενημέρωση σχετικά με το μάθημα (για τις σειρές ασκήσεων, ημερομηνίες εξετάσεων, κ.τ.λ.) γίνεται από την ηλεκτρονική λίστα αλληλογραφίας. Για να γραφτείτε στην ηλεκτρονική λίστα αλληλογραφίας του μαθήματος στείλτε email με κενό θέμα και περιεχόμενο subscribe em272-list στην διεύθυνση majordomo@tem.uoc.gr. Στην συνέχεια θα σας σταλεί ένα email στο οποίο θα χρειαστεί να απαντήσετε χρησιμοποιώντας κάποιο συγκεκριμένο μήνυμα για επιβεβαίωση. Για να εγγραφείτε στην λίστα πρέπει να χρησιμοποιήσετε την ηλεκτρονική διεύθυνση που σας παρέχεται από το Πανεπιστήμιο Κρήτης (για παράδειγμα username@tem.uoc.gr ή username@math.uoc.gr).

 

Σειρές Ασκήσεων — Θέματα Εξετάσεων

· Σειρά Ασκήσεων 1

· Σειρά Ασκήσεων 2

· Σειρά Ασκήσεων 3

· Θέματα Εξετάσεων

 

Σετ Δεδομένων — Χρήσιμοι Πίνακες

· Στατιστικά Δεδομένα από το Journal of Statistical Education

· Στατιστικά Δεδομένα από το National Institute of Standards and Technology (NIST)

· Table t-distribution Critical Values

 

Δημοσιεύσεις — Άρθρα

· Βιβλίο: Introduction to Statistical Thought (by M. Lavine)

· Σημειώσεις: Applied Statistics (by M. Hillenmeyer)

 

Σύνδεσμοι στο Διαδίκτυο

· Statsci

· Applied Statistics Course - MIT

· Useful website for Statistics programs (Carnegie Mellon University): http://lib.stat.cmu.edu/

· Free MATLAB code: http://directory.google.com/Top/Science/Math/Software/MATLAB/

· Blinkdagger. An Engineering and MATLAB blog.

· Primer to MATLAB