Những khái niệm cơ bản của xác suất thống kê 2. Lý thuyết xác suất 3. Các thông số đặc trưng của số liệu thực nghiệm 4. Bài tậpNhững khái niệm cơ bản của xác suất thống kê 2. Lý thuyết xác suất 3. Các thông số đặc trưng của số liệu thực nghiệm 4. Bài tậpNhững khái niệm cơ bản của xác suất thống kê 2. Lý thuyết xác suất 3. Các thông số đặc trưng của số liệu thực nghiệm 4. Bài tậpNhững khái niệm cơ bản của xác suất thống kê 2. Lý thuyết xác suất 3. Các thông số đặc trưng của số liệu thực nghiệm 4. Bài tậpNhững khái niệm cơ bản của xác suất thống kê 2. Lý thuyết xác suất 3. Các thông số đặc trưng của số liệu thực nghiệm 4. Bài tập
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
(Data Analysis and Design of Experiment)
PGS TS Trịnh Văn Dũng
Bộ môn: Quá trình và thiết bị CN Hóa – Sinh học – Thực phẩm
Trang 2XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
Trang 3XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1 Những khái niệm cơ bản của xác suất thống kê
2 Lý thuyết xác suất
3 Cá thô ố đặ t ủ ố liệ th hiệ
3 Các thông số đặc trưng của số liệu thực nghiệm
4 Bài tập
03.10.2017
Trang 4XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1 Những khái niệm cơ bản của xác suất thống kê g ệ g
1.1 Quan sát và thực nghiệm
1.2 Sai số của phép đo
1 3 S kiệ ẫ hiê đ i l & biế ố ẫ hiê
1.3 Sự kiện ngẫu nhiên, đại lượng & biến số ngẫu nhiên
1.4 Chuỗi số biến đổi
03.10.2017
Trang 5XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
-chỉ là “nhận thức” được thông tin đơn giản khác nhau
- tùy ở mục đích và vị trí của quan sát viên.
Trang 6XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.1 Quan sát và thực nghiệm Q ự g ệ
Thực hiện quan sát bằng:
- Mắt (nhìn)
Mô tả bằ lời ói (â th h) đồ h ký hiệ
- Mô tả bằng lời nói (âm thanh), đồ họa, ký hiệu
- Chụp ảnh, quay phim (ghi hình)
- Ghi âm: nghe (tường thuật)
03.10.2017
Trang 7XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
Theo nghĩa rộng của nó thể được chia thành hai loại chính:
-Loại thứ nhất - thông tin về hành vi của tập hợp số lượng lớn các đối tượng cùng loại.
-Loại thứ hai - thông tin về tính chất của từng đối tượng riêng trong một khoảng thời gian dài.
03.10.2017
Trang 8XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.1 Quan sát và thực nghiệm Q ự g ệ
Trong thống kê để mô tả nhóm đối tượng bất kỳ khi sử dụng các thông tin đã biết của cả nhóm.
Khi đó hiề đối t i là ẫ h
Khi đó nhiều đối tượng gọi là mẫu chung
Từ đó tách ra một quá trình quan sát cụ thể gọi là lấy mẫu
Các lựa chọn để quan sát đối tượng gọi là chọn mẫu hay lấy mẫu
Số đối tượng này gọi là số lượng mẫu
03.10.2017
Trang 9XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
- nêu giả thuyết
-kiểm nghiệm giả thuyết
-thiết lập quan hệ nhân quả
03.10.2017
Trang 10XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.1 Quan sát và thực nghiệm Q ự g ệ
Thực nghiệm có khả năng:
-Kiểm soát hay điều chỉnh các biến số độc lập
Phâ bổ ẫ hiê đối t à hó khá h
-Phân bổ ngẫu nhiên đối tượng vào nhóm khác nhau
-Kiểm soát và loại trừ nhiễu
-Đảm bảo trình tự thời gian
-Lập lại những phát hiện được nhờ quan sát
03.10.2017
Trang 11XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.1 Quan sát và thực nghiệm Q ự g ệ
Thực nghiệm có nhược điểm:
-Thiếu thực tế: không thể quan sát hết
Trang 12XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.2 Sai số phép đo
Sai số của phép đo là độ lệch kết quả đo được với giá trị thực của đại lượng cần đo.
Phân biệt các loại sai số:
-Hệ thống (xác định được): do dụng cụ và phương pháp đo
-Ngẫu nhiên (không kiểm soát được): do con người, tự nhiên Ngẫu nhiên (không kiểm soát được): do con người, tự nhiên
-Thô (nhầm): lười, vụng, thiếu cần thận, rủi ro … (người đo)
Nhầm là: trục trặc do dụng cụ đo
tr c trặc do đọc số đo thay đổi đột ngột điều kiện đo
03.10.2017
Trang 13XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.2 Sai số phép đo
Sai số thô có thể nhận biết khi xử lý kết quả đo
Loại bỏ sai số hệ thống: có thể thực hiện bằng cách điều chỉnh
ố
(nhân/chia-cộng/trừ) với hệ số hiệu chỉnh
Đánh giá sai số ngẫu nhiên bằng thống kê toán học
03.10.2017
Trang 14XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.2 Sai số phép đo
Phân biệt phép trực tiếp và phép đo gián tiếp:
-Phép trực tiếp: so sánh vật cần đo với vật mẫu (thước, quả cân…)
-Phép đo gián tiếp: đo một số đại lượng
tính giá trị theo công thức
03.10.2017
Trang 15XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.2 Sai số phép đo
Phân biệt phép đo đúng và phép đo chính xác:
-Phép đo đúng: giá trị đo gần giá trị trung bình (kỳ vọng toán học) -Phép đo chính xác: các giá trị đo hội tụ (co cụm)
-Phép đo dúng và chính xác: co cụm gần giá trị trung bình
03.10.2017
Trang 16XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
Trang 17XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
Trang 18XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.3 Sự kiện và đại lượng ngẫu nhiên
Sự kiện (event): hiện tượng, sự việc này hay hiện tượng, sự việc khác
đáng tin ở trường hợp cụ thể có các yếu tố được thực hiện
ế ố
tình cờ: có các yếu tố được thực hiện hay không thực hiện
Sự kiện là hiện tượng bất kỳ xảy ra: cô lập trong tự nhiên
có nguyên nhân không được quan tâm
là mục tiêu nào đó
03.10.2017
Trang 19XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.3 Sự kiện và đại lượng ngẫu nhiên
Ngẫu nhiên: không có khuôn mẫu
hay khả năng dự báo trong các sự kiện
Sự ngẫu nhiên cho thấy: không có thứ tự
không gắn kết khô biết t ớ không biết trước
03.10.2017
Trang 20XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.3 Sự kiện và đại lượng ngẫu nhiên
Sự kiện ngẫu nhiên?
Sự kiện xảy ra hoặc không xảy ra, trong một thử nghiệm phụ thuộc
ề ế ố
vào nhiều yếu tố (và mặc nhiên công nhận ngẫu nhiên) mà có một xác suất nhất định xảy ra trong những điều kiện cụ thể.
Xác suất: tung con xúc xắc X = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
03.10.2017
Trang 21XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.3 Sự kiện và đại lượng ngẫu nhiên
Phép thử ngẫu nhiên (Randomness tests): kết quả thu được một kết
quả nào đó
Đại lượng ngẫu nhiên?
Đại lượng ngẫu nhiên là đại lượng biểu thị giá trị kết quả của phép
ử ẫ iê
thử ngẫu nhiên
Khi thử sẽ nhận một và chỉ một trong các giá trị có thể có:
X = (1, 2, 3, 4, 5, 6 chấm trên mặt con xúc xắc khi tung) ( , , , , , ặ g)
Y = (0, 1, 2, 3 … 50 số sản phẩm hỏng từ 50 sản phẩm)
03.10.2017
Trang 22XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.3 Sự kiện và đại lượng ngẫu nhiên
Đại lượng ngẫu nhiên?
Phân thành hai loại: đại lượng ngẫu nhiên rời rạc
đại lượng ngẫu nhiên liên tục Đại lượng ngẫu nhiên rời rạc:
-Là tập hợp hữu hạn các giá trị Là tập hợp hữu hạn các giá trị
đếm được liệt kê được
Ví d X Y
- Ví dụ: X, Y
Đại lượng ngẫu nhiên liên tục:
-các giá trị có thể có của nó lấp kín một khoảng trên trục số
-không liệt kê được từng giá trị
-Z = chiều cao của 1 sinh viên.
nhiệt độ của bánh mỳ nướng trong lò
03.10.2017
nhiệt độ của bánh mỳ nướng trong lò
Trang 23XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.3 Sự kiện và đại lượng ngẫu nhiên
Biến số ngẫu nhiên?
Biến (variable): là cái gì đó có thể đo được,
theo dõi được, thao tác được trong các nghiên cứu Biến là cái gì đó thay đổi,
đo được, không phải là hằng số (var)
03.10.2017
Trang 24XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.3 Sự kiện và đại lượng ngẫu nhiên
Biến số ngẫu nhiên?
Biến cần thiết để học, để mô tả sự biến đổi của thực nghiệm
Để mô tả sự thay đổi: dùng tường thuật hay thống kê mô tả.
Giá trị tối thiểu và tối đa của một biến - tối thiểu và tối đa
Trung bình: tổng của các biến, chia cho n (số lượng các giá trị của biến)
03.10.2017
Trang 25XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.4 Chuỗi số ngẫu nhiên
Chuỗi số ngẫu nhiên?
Chuỗi số ngẫu nhiên n giá trị x g g ị 1 1 , x , 2 2 … x n n thu được từ thực nghiệm ợ ự g ệ
đã được xắp xếp theo thứ tự tăng (giảm) dẫn Chuỗi số ngẫu nhiên có:
giá trị x x x
giá trị x 1 , x 2 … x n tần suất: n 1 , n 2 … n k n k = n xác suất: p 1 , p 2 … p n
ả ổi ( ộ à ) ủ Khoảng thay đổi (độ bành) của X: R = x Max – x Min
03.10.2017
Trang 26XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
03.10.2017
Trang 27XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.4 Chuỗi số ngẫu nhiên
Để lập bảng phân phối xác suất cần:
-Số khoảng k
-Độ rộng một khoảng
-Giá trị ban đầu x 0
03.10.2017
Trang 28XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM
1.4 Chuỗi số ngẫu nhiên
Giá trị ban đầu x 0 được đề suất:
Tần suất tương đối h1 h2 hk
03.10.2017