Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung

Sommersemester 2020

Allgemeine Informationen

Dozent Peter Bühlmann
Hauptassistent Peter Hinz
Übungsleitende Micha Walder, Asmy Srisathiyakumaran, Fabian Ryhiner, Antonella Arnold, Damian Supan, Noah Nydegger, Carina Schnuck, Jonas Gohlke
Vorlesung

Di 08-09 HPH G 2 >>

Do 08-10 HPH G 2 >>

Aufzeichnung >>

Moodle >>

Übungen Di 11-12, Gruppeneinteilung über myStudies
Fragestunde (ab 26.02.) Mi 17-18, HG G 26.3 >>
Vorlesungsverzeichnis >>
Fragestunde für Sessionsprüfungen Donnerstag 20. und Samstag 22. August über Zoom jeweils 14.00-15.00 Uhr gleichzeitig betreut durch Asmy Srisathiyakumaran (Nachnamen, die mit A-Kö beginnen) und Noah Nydegger (Nachnamen, die mit Kr-Z beginnen). Details werden per E-Mail eine Woche vorher bekanntgegeben.

Kursübersicht

Kurzbeschreibung

Einführung in die Grundlagen der Statistik, Wahrscheinlichkeitstheorie und Modellierung von Unsicherheiten im Zusammenhang mit Entscheidungsfindungen im Ingenieurwesen. Die Schwerpunkte liegen im Erstellen wahrscheinlichkeitstheoretischer Modelle, im Testen von Hypothesen und in der Überprüfung der Modelle.

Lernziel

Das Ziel des Kurses besteht darin, den Studenten grundlegende Hilfsmittel der Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie näherzubringen. Stets bezogen auf den Bereich der Risikobeurteilung und Entscheidungsfindung im Ingenieurwesen liegt der Schwerpunkt in der Anwendung der Hilfsmittel und in der Argumentation, die hinter der Anwendung dieser Disziplinen steht.

Inhalt

Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie: Grundlagen der Mengenlehre, Definitionen von Wahrscheinlichkeit, Axiome der Wahrscheinlichkeitstheorie, Wahrscheinlichkeiten von Vereinigungen und Schnittmengen, bedingte Wahrscheinlichkeiten, Satz von Bayes.

Modellierung von Unsicherheiten: Zufallsvariablen, diskrete und kontinuierliche Verteilungen, Momente, Verteilungsparameter, Eigenschaften des Erwartungswertes, multivariate Verteilungen, Funktionen von Zufallsvariablen, der zentrale Grenzwertsatz, typische Verteilungen im Ingenieurswesen.

Beschreibende Statistik: Grafische Darstellungen (Histogramme, Streudiagramme, Box-Plots), numerische Kennwerte.

Schätzungen und Modellbildung: Auswahl der Verteilungsmodelle, QQ-Plots, Parameterschätzung, Momentenmethode, Maximum-Likelihood-Methode, Vertrauensintervalle, Hypothesentests.

Ankündigungen

  • Erste Übungsstunde:
    Die erste Übungsstunde findet am Dienstag, 25. Februar 2020 statt.
  • Fragestunde:
    Die erste Fragestunde findet ab Mittwoch, 26. Februar 2020 wöchentlich von 17-18 Uhr im Raum G26.3 statt. Falls in den ersten 15 Minuten keine Studierenden erscheinen, verlassen die Assistenten den Raum wieder.
  • Musterlösungen:
    Die Musterlösungen werden ab sofort schon am Freitag online gestellt.
  • Vorlesungsaufzeichung:
    Die Vorlesung wird aufgezeichnet. Die Aufnahmen können hier angesehen werden.
  • Moodle-Webseite
    Wir haben hier ein Moodle-Forum für Fragen zur Vorlesung eingerichtet.
  • Übungsstunde:
    Die Übungsstunden finden ab 24. März über zoom statt. Falls in den ersten 10 Minuten niemand der Videokonferenz beitritt, gilt die Übungsstunde als beendet.
  • Fragestunde für die Prüfung
    Am Donnerstag, den 20. August und am Samstag den 22. August finden jeweils um 14:00-15:00 zwei gleichzeitige Fragestunden über zoom statt. Diese werden von den Assistierenden Asmy Srisathiyakumaran (Nachnamen, die mit A-Kö beginnen) und Noah Nydegger (Nachnamen, die mit Kr-Z beginnen) betreut.

Kursmaterial

Vorlesungsskript

Das Skript zur Vorlesung kann hier heruntergeladen werden (Passwort wird in der Vorlesung bekanntgegeben).

Zusatzmaterial

Zusammenfassende Übersichtsblätter können hier heruntergeladen werden. Die folgende Tabelle enthält Zusatzmaterial zu den einzelnen Vorlesungen.

Woche Links Approximative Vorlesungsplanung: Kapitel im Skript
Woche 1 (17.02.-21.02.) Slides 1, Slides 2
Woche 2 (24.02.-28.02.) Slides 3a, Slides 3b
Woche 3 (02.03.-06.03.) Slides 5 (Clickerfrage)
Woche 4 (09.03.-13.03.) Slides 6, Slides 7 10.03: Kap. 2.2.2, 2.2.3
12.03: Kap. 2.2.4, 2.2.5, 2.3.1, 2.3.2, 2.3.3
Woche 5 (16.03.-20.03.) Clicker 8a, Clicker 8b (korrigiert), Clicker 8c, Clicker 8d, Clicker 9a, Clicker 9b 17.03.: Kap. 2.3.3, 2.3.4
19.03.: Kap. 2.3.4, 2.3.5, 2.3.6
Woche 6 (23.03.-27.03.) Clicker 9c, Clicker 9d, Slides Kap.3, Clicker 10a, Clicker 10b, Clicker 10c 24.03.: Kap. 2.3.6, 2.3.7 (2.4 wird weggelassen), Anfang Kap. 3
26.03.: Kap. 3, Kap. 4 bis Anfang 4.1.2
Woche 7 (30.03.-03.04.) Clicker 11a, Clicker 11b, Slides 2d-Normalverteilung 31.03.: Kap. 4.1, 4.2
02.04.: Kap. 4.2, 4.3, 4.4
Woche 8 (06.04.-10.04.) Clicker 12a, Clicker 12b, Slides GGZ, Slides ZGS, Slides IntroStats 07.04.: Anfang Kap. 5 bis zentraler Grenzwertsatz
09.04.: Kap. 5.3, 6.1
Woche 9 (unterrichtsfrei)
Woche 10 (20.04.-24.04.) Slides QQ, Clicker 13a, Clicker 13b, Clicker 14a, Clicker 14b 21.04.: Kap. 6.1.1 - 6.2
23.04.: Kap. 6.2, 6.3.1, 6.3.2.
Woche 11 (27.04.-01.05) Slides MLE, Clicker 15a, Clicker 15b, Stichproben 28.04.: Kap. 6.3.2 - 6.3.3.
30.04.: Kap. 6.3.3 - 6.3.4, 7.1
Woche 12 (04.05.-08.05.) Panini Test, Einleitung Tests, t-Verteilung, Vorgehen bei statistischen Tests 05.05.: Kap. 7.1
07.05.: Kap. 7.2, 7.3.1
Woche 13 (11.05.-15.05.) Macht, Clicker 16a, Clicker 16b, Clicker 17a, Clicker 17b, P-Wert, Clicker 19a, Clicker 19b, Übersicht Konzepte 12.05.: Kap. 7.3.1 - 7.3.2
14.05.: Kap. 7.3.2 - 7.6, 7.4.1 wird weggelassen
Woche 14 (18.05.-22.05.) Stichproben 19.05.: Kap 7.5.2, 7.6, 8.1, 8.2 teilweise
Woche 15 (25.05.-29.05.) Versuchsplanung, Clicker 20a, Clicker 20b, Clicker 21a, Clicker 21b, Prüfung 26.05.: Kap 8.1 (Repetition), 8.2, 8.3, evtl. 8.4
28.05.: Kap. 8.4 und 8.5

Übungen

Die Übungen finden wöchentlich Dienstags 11-12 Uhr ab 24.03. statt über zoom. Es gibt mehrere Übungsgruppen, die Gruppeneinteilung erfolgt über myStudies:

Serien und Lösungen

Aufgaben Lösungen
Serie 1 Lösung 1
Serie 2 Lösung 2
Serie 3 Lösung 3
Serie 4 Lösung 4
Serie 5 Lösung 5
Serie 6 Lösung 6
Serie 7 Lösung 7
Serie 8 Lösung 8
Serie 9 Lösung 9
Serie 10 Lösung 10
Serie 11 Lösung 11
Serie 12 Lösung 12
Serie 13 Lösung 13