Chương 1 trình bày những khái niệm cơ bản của xác suất thống kê. Những ngội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Quan sát và thực nghiệm; sai số của phép đo; sự kiện ngẫu nhiên, đại lượng & biến số ngẫu nhiên; chuỗi số biến đổi. Mời các bạn cùng tham khảo.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Ệ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU Ệ (Data Analysis and Design of Experiment) PGS TS Trịnh Văn Dũng Bộ mơn: Q trình thiết bị CN Hóa – Sinh học – Thực phẩm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM trinhvandung190361 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 2 3 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM Những khái niệm xác suất thống kê Lý thuyết xác suất Cá thông Các thô sốố đặc đặ trưng t ủ sốố liệu liệ thực th nghiệm hiệ Bài tập 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM Nhữngg khái niệm ệ xác suất thốngg kê 1.1 Quan sát thực nghiệm 1.2 Sai số phép đo Sự 1.3 S kiện kiệ ngẫu ẫ nhiên, hiê đại đ i lượng l & biế biến sốố ngẫu ẫ nhiên hiê 1.4 Chuỗi số biến đổi 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.1 Q Quan sát thực ự nghiệm g ệ Quan sát (Observational): -là phương pháp nghiên cứu đối tượng, tượng thực dạng hình thức, thứ - xảy tự nhiên xã hội Quan sát: -chỉ “nhận thức” thông tin đơn giản khác - tùy mục đích vị trí quan sát viên Quan sát khác thực nghiệm chỗ: -Không có tác động điều khiển chủ động lên đối tượng trình -Khi Khi quan sát: át cốố định đị h tính tí h ă đặc đặ trưng t h ặ ảnh ả h hưởng h ủ đối tượng không gian thời gian 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.1 Q Quan sát thực ự nghiệm g ệ Thực quan sát bằng: - Mắt (nhìn) - Mơ tả bằ lời nói ói (âm (â thanh), th h) đồ họa, h ký hiệu hiệ - Chụp ảnh, quay phim (ghi hình) - Ghi âm: nghe (tường thuật) 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.1 Q Quan sát thực ự nghiệm g ệ Nguồn gốc tảng thực nghiệm kỹ thuật cơng trình khoa học quan sát (thí nghiệm) Th nghĩa Theo hĩ rộng ộ ủ nóó thể đ chia hi thành h hai h i loại l i chính: hí h -Loại thứ - thông tin hành vi tập hợp số lượng lớn đối tượng loại -Loại thứ hai - thơng tin tính chất đối tượng riêng khoảng thời gian dài 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.1 Q Quan sát thực ự nghiệm g ệ Trong thống kê để mơ tả nhóm đối tượng sử dụng thông tin biết nhóm Khi nhiều hiề đối tượng t gọii mẫu ẫ chung h Từ tách trình quan sát cụ thể gọi lấy mẫu Các lựa chọn để quan sát đối tượng gọi chọn mẫu hay lấy mẫu Số đối tượng gọi số lượng mẫu 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.1 Q Quan sát thực ự nghiệm g ệ Thực nghiệm (Experimental): phương pháp khoa học dựa quan sát Th nghiệm: Thực hiệ bằ thí nghiệm hiệ để -phân loại - nêu giả thuyết -kiểm nghiệm giả thuyết -thiết lập quan hệ nhân 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.1 Q Quan sát thực ự nghiệm g ệ Thực nghiệm có khả năng: -Kiểm soát hay điều chỉnh biến số độc lập -Phân Phâ bổ ngẫu ẫ nhiên hiê đối tượng t vào nhóm hó khác h -Kiểm sốt loại trừ nhiễu -Đảm bảo trình tự thời gian -Lập lại phát nhờ quan sát 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 10 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.2 Sai số phép đo Phân biệt phép trực tiếp phép đo gián tiếp: -Phép trực tiếp: so sánh vật cần đo với vật mẫu (thước, cân…) -Phép đo gián tiếp: ế đo sốố đại lượng tính giá trị theo cơng thức 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 14 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.2 Sai số phép đo Phân biệt phép đo phép đo xác: -Phép đo đúng: giá trị đo gần giá trị trung bình (kỳ vọng tốn học) -Phép đo xác: giá trị đo hội tụ (co cụm) -Phép đo dúng xác: co cụm gần giá trị trung bình 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 15 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.2 Sai số phép đo Ghi số đo phân biệt chữ số: -Đáng tin (có nghĩa) -Nghi ngờ: 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 16 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.2 Sai số phép đo Tính tốn kết đo xuất phân biệt sai số: -Do quy tròn -Do phương pháp tính Ví dụ: Tính giá trị biểu thức theo hai phương pháp sau 1 S 1 10 S 10 03.10.2017 21:22 3363 2378 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 17 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.3 Sự kiện đại lượng ngẫu nhiên Sự kiện (event): tượng, việc hay tượng, việc khác đáng tin trường hợp cụ thể có yếu tố thực tình cờ: có yếu ế tốố thực hay không thực Sự kiện tượng xảy ra: cô lập tự nhiên có ngun nhân khơng quan tâm mục tiêu 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 18 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.3 Sự kiện đại lượng ngẫu nhiên Ngẫu nhiên: khơng có khuôn mẫu hay khả dự báo kiện Sự ngẫu nhiên cho thấy: khơng có thứ tự không gắn kết khô biết trước không t 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 19 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.3 Sự kiện đại lượng ngẫu nhiên Sự kiện ngẫu nhiên? Sự kiện xảy không xảy ra, thử nghiệm phụ thuộc vào nhiều ề yếu ế tốố (và công nhận ngẫu nhiên) mà có xác suất định xảy điều kiện cụ thể Xác suất: tung xúc xắc X = (1, 2, 3, 4, 5, 6) 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 20 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.3 Sự kiện đại lượng ngẫu nhiên Phép thử ngẫu nhiên (Randomness tests): kết thu kết Đại lượng ngẫu nhiên? Đại lượng ngẫu nhiên đại lượng biểu thị giá trị kết phép thử ngẫu ẫ nhiên iê Khi thử nhận giá trị có: X = ((1,, 2,, 3,, 4,, 5,, chấm mặt ặ xúc xắc tung) g) Y = (0, 1, 2, … 50 số sản phẩm hỏng từ 50 sản phẩm) 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 21 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.3 Sự kiện 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 Là tập hợp hữu hạn giá trị đếm liệt kê - Ví dụ: d X, X Y Đại lượng ngẫu nhiên liên tục: -các giá trị có lấp kín khoảng trục số -không liệt kê giá trị -Z = chiều cao sinh viên nhiệt độ bánh mỳ nướng lò 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 22 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.3 Sự kiện đại lượng ngẫu nhiên Biến số ngẫu nhiên? Biến (variable): đo được, theo dõi được, thao tác nghiên cứu Biến thay đổi, đo được, số (var) 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 23 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.3 Sự kiện đại lượng ngẫu nhiên Biến số ngẫu nhiên? Biến cần thiết để học, để mô tả biến đổi thực nghiệm Đểể mô tả thay đổi: ổ dùng tường thuật hay thống ố kê mô tả Giá trị tối thiểu tối đa biến - tối thiểu tối đa Trung bình: tổng biến, chia cho n (số lượng giá trị biến) 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 24 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.4 Chuỗi số ngẫu nhiên Chuỗi số ngẫu nhiên? Chuỗi số ngẫu g nhiên n ggiá trịị x1, x2 … xn thu ợ từ thực ự nghiệm g ệ xắp xếp theo thứ tự tăng (giảm) dẫn Chuỗi số ngẫu nhiên có: giá trị x1, x2 … xn tần suất: n1, n2 … nk nk = n xác suất: p1, p2 … pn Khoảng ả thay đổi ổi (độ ( ộ bành) ) ủ X: R = xMax – xMin 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 25 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.4 Chuỗi số ngẫu nhiên Cần xác định: cực đại xMax cực tiểu xMin độ bành R tần suất xuất xác suất 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 26 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.4 Chuỗi số ngẫu nhiên Để lập bảng phân phối xác suất cần: -Số khoảng k -Độ rộng khoảng -Giá trị ban đầu x0 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 27 190361 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1.4 Chuỗi số ngẫu nhiên Giá trị ban đầu x0 đề suất: Lập bảng biến đổi x0 = xMin – 0,5 xk = xMax + 0,5 Kh ả biế Khoảng biến ((xi1 , xi) (x ( , x1 ) (x ( 1, x2) … ( k 1 , xk ) (x Tần suất n1 n2 nk T Trung vịị ((xi1, xi) x1 h1 * x2 h2 * xk hk Tần suất tương đối 03.10.2017 21:22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com * MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 28 .. .19 03 61 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM trinhvandung1903 61 03 .10 .2 017 21: 22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 2 3 19 03 61. .. ((xi? ?1 , xi) (x ( , x1 ) (x ( 1, x2) … ( k ? ?1 , xk ) (x Tần suất n1 n2 nk T Trung vịị ((xi? ?1, xi) x1 h1 * x2 h2 * xk hk Tần suất tương đối 03 .10 .2 017 21: 22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu. .. hiê 1. 4 Chuỗi số biến đổi 03 .10 .2 017 21: 22 Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu CuuDuongThanCong.com MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 19 03 61 XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM 1. 1 Q