Przedmowa i spis rozdziałów

Marek Cieciura, Janusz Zacharski
PODSTAWY PROBABILISTYKI
Z PRZYKŁADAMI ZASTOSOWAŃ
W INFORMATYCE
Tom I
Wersja elektroniczna
Warszawa, październik 2011
Data ostatniej aktualizacji: piątek, 2 grudnia 2011, godzina 16:44
Statystyka jest bardziej sposobem myślenia lub wnioskowania niŜ pęczkiem recept
na młócenie danych w celu odsłonięcia odpowiedzi - Calyampudi Radhakrishna Rao
Podręcznik:
PODSTAWY PROBABILISTYKI Z PRZYKŁADAMI ZASTOSOWAŃ
W INFORMATYCE
publikowany jest w częściach podanych poniŜej
Nr
Tytuł
I.
Wprowadzenie
II.
Statystyka opisowa
III.
Rachunek prawdopodobieństwa
IV.
Statystyka matematyczna
V.
Przykłady zastosowań w informatyce
VI.
Wybrane twierdzenia z dowodami
VII.
Tablice statystyczne
Autorzy proszą o przesyłanie wszelkich uwagi i propozycji dotyczących zawartości podręcznika z
wykorzystaniem formularza kontaktowego zamieszczonego w portalu http://cieciura.net/mp/
Publikowane części będą na bieŜąco poprawiane, w kaŜdej będzie podawana data ostatniej
aktualizacji.
Podręcznik udostępnia się na warunku licencji Creative Commons (CC): Uznanie Autorstwa –
UŜycie Niekomercyjne – Bez Utworów ZaleŜnych (CC-BY-NC-ND),co oznacza:
•
Uznanie Autorstwa (ang. Attribution - BY): zezwala się na kopiowanie, dystrybucję,
wyświetlanie i uŜytkowanie dzieła i wszelkich jego pochodnych pod warunkiem
umieszczenia informacji o twórcy.
•
UŜycie Niekomercyjne (ang. Noncommercial - NC): zezwala się na kopiowanie,
dystrybucję, wyświetlanie i uŜytkowanie dzieła i wszelkich jego pochodnych tylko w celach
niekomercyjnych..
•
Bez Utworów ZaleŜnych (ang. No Derivative Works - ND): zezwala się na
kopiowanie, dystrybucję, wyświetlanie tylko dokładnych (dosłownych) kopii dzieła,
niedozwolone jest jego zmienianie i tworzenie na jego bazie pochodnych.
Podręcznik i skorelowany z nim portal, są w pełni i powszechnie dostępne, stanowią więc Otwarte
Zasoby Edukacyjne - OZE (ang. Open Educational Resources – OER).
2
PRZEDMOWA
Z satysfakcją informujemy, Ŝe poprzednia nasza ksiąŜka „Metody probabilistyczne w ujęciu
praktycznym” doczekała się 4 wydań, których nakłady zostały w pełni wyczerpane. Stąd
podjęliśmy się opracowania kolejnej pozycji, wykorzystując z jednej strony zmienione
i uzupełnione fragmenty wcześniejszej ksiązki, a z drugiej wprowadzając nowe.
Zupełnie nowa część to „Przykłady zastosowań w informatyce”, której zawartość jest
zgodna ze standardami kształcenia na kierunku informatyka. Obejmuje ona następujące
zagadnienia:
Analiza algorytmów pod względem średniego zachowania;
Obliczanie niezawodności prostych układów sprzętowych i systemów programowych;
Zastosowania koncepcji procesów stochastycznych do analizy wydajności prostych układów
sprzętowo-programowych.
Kolejną nowa część to „Dowody wybranych twierdzeń i własności”. Wprowadzenie jej
wynika z powszechnej dostępności programów komputerowych1. Fakt ten radykalnie zmienił
sposób stosowania metod statystycznych. W chwili obecnej bardzo rzadko stosuje się metody
statystyczne wykonując obliczenia z wykorzystaniem ręcznego kalkulatora, w zamian obliczenia są
wykonywane automatycznie za pomocą powszechnie dostępnych pakietów statystycznych. Pakiety
te wykonują skomplikowane obliczenia praktycznie w trybie on line i to bezbłędnie, co ogromnie
przyspiesza cały proces analizy. Z drugiej strony ich stosowanie nie wymaga szczegółowej
znajomości metod. Nauczanie statystyki powinno więc stanowić coś więcej, niŜ dostarczanie
rutynowych rozwiązań. Powinno rozszerzyć analityczne umiejętności studentów oraz kształtować
logiczne myślenie. Wywołanie nawyku dowodzenia twierdzeń, takŜe uwaŜanych za intuicyjnie
oczywiste stanowi jeden z przyjętych celów dydaktycznych. Pomijając dowody studenci
przyzwyczajają się do tego, by bezkrytycznie akceptować czyjeś stwierdzenia. Podczas dowodzenia
twierdzeń konieczne jest zdawanie sobie sprawy z załoŜeń metod, skutkuje to poprawnością ich
stosowania.
Podstawowe załoŜenia przyjęte przy opracowaniu tej pozycji to takŜe:
Przyjęcie zmienionego układu ksiąŜki, której pierwsza część dotyczy statystyki opisowej.
Skrócenie w tekście ksiąŜki rozwaŜań teoretycznych z jednoczesnym przeniesieniem niektórych
z nich do portalu internetowego http://cieciura.net/mp/.
• Opracowanie oddzielnej części zawierającej dowody wybranych twierdzeń.
• Uzupełnienie przykładów rozwiązywanych „ręcznie” o wyniki uzyskiwane z wykorzystaniem
arkusza Excel i pakietu IBM SPSS Statistics.
• Zrezygnowanie z zamieszczenia w tekście ksiązki pytań testowych z uwagi na opublikowanie
większości z nich w w/w portalu internetowym.
Podręcznik składa się z dwóch tomów. Oba tomy będą publikowane w w/w portalu na
warunkach licencji Creative Commons (CC): Uznanie Autorstwa – UŜycie Niekomercyjne – Bez
Utworów ZaleŜnych (CC-BY-NC-ND), której istota jest wyjaśniona w portalu.
Pierwszy tom składa się z części: podanych poniŜej łącznie z ich objętością.
1
Wprowadzenie
20
2
Statystyka opisowa.
53
3
Rachunek prawdopodobieństwa.
108
4
Podstawy statystyki matematycznej.
99
5
Przykłady wykorzystania probabilistyki w informatyce
43
6
Dowody wybranych twierdzeń i własności.
43
7
Tablice statystyczne.
25
Razem 391
•
•
1
Opracowano z wykorzystaniem pozycji: Tomasz śylicz Czy naleŜy uczyć
ekonomii?, lipiec 2007, http://coin.wne.uw.edu.pl/tzylicz/matekon.pdf
3
matematyki studentów
W przyszłości przewiduje się wydanie drukiem tego tomu – informacja o dostępności będzie
podana w w/w portalu.
Drugi tom podręcznika będzie jedynie opublikowany w w/w portalu. Składać się będzie z
następujących części:
II.1. Wybrane rozszerzenia tomu I.
II.2. Zaawansowane metody statystyczne (metody wielowymiarowe).
II.3. Pytania testowe.
II.4. Zadania z odpowiedziami.
Przedstawione metody statystyczne stanowią spójny komplet, umoŜliwiający rozwiązywanie
najrozmaitszych problemów statystycznych.
Szczególną uwagę zwrócono na praktyczne wykorzystywanie podawanych informacji,
wraz z interpretacją zamieszczanych zaleŜności i twierdzeń, ale z pominięciem z reguły dowodów
ich prawdziwości. Takie podejście spowodowało rezygnację z wprowadzania formalnego aparatu
matematycznego przy opisie poszczególnych zagadnień. W prezentacji metod statystycznych duŜy
nacisk połoŜono na algorytmizację obliczeń.
Autorzy proszą o przesyłanie wszelkich uwagi i propozycji dotyczących zawartości
podręcznika z wykorzystaniem formularza kontaktowego zamieszczonego w portalu
http://cieciura.net/mp/
Publikowane części będą na bieŜąco poprawiane, w kaŜdej będzie podawana data ostatniej
aktualizacji.
Marek Cieciura, Janusz Zacharski
4