Wydział Matematyczno-Fizyczny

Kierunek studiów:

Fizyka Techniczna

Specjalność:

Fizyka Środowiska, Fizyka Informatyczna

Poziom kształcenia:

studia magisterskie

System kształcenia:

dzienny
Nazwa przedmiotu: Metody Analizy Danych Pomiarowych
Przedmiot obowiązkowy Liczba punktów ECTS: 3
 

Forma zajęć i liczba godzin tygodniowo

 

semestr

całkowita liczba godzin

W Ćw L P S

Egzamin/zaliczenie

3 45 15 30       Z
Inne formy zajęć:  
Tematyka wykładów:
  1. Pomiary fizyczne i niepewności pomiarowe. Definicja pomiaru. Pojęcia błędu i niepewności pomiaru. Rodzaje błędów pomiaru. Dokładność i precyzja.
  2. Pojęcie prawdopodobieństwa. Prawdopodobieństwo warunkowe i twierdzenie Baeysa. Zmienna losowa – rozkład zmiennej losowej, funkcja gęstości prawdopodobieństwa, dystrybuanta. Parametry rozkładu zmiennej losowej.
  3. Najczęściej spotykane rozkłady prawdopodobieństwa zmiennej losowej: Rozkład Gaussa. Rozkład Bernoulliego. Rozkład Poissona. Rozkład równomierny. Rozkład trójkątny.
  4. Wynik pomiaru jako zmienna losowa podlegające rozkładowi Gaussa - wyprowadzenie rozkładu Gaussa metodą Hagena. Przedziały ufności dla rozkładu Gaussa.
  5. Pojęcia populacji, próby i estymacji punktowej. Cechy dobrych estymatorów. Metoda największej wiarygodności. Estymator wartości oczekiwanej - wartość średnia.
  6. Estymatory wariancji i dyspersji - odchylenie standardowe pojedynczego pomiaru. Dyspersja odchylenia standardowego. Odchylenie standardowe wartości średniej - niepewność pomiaru określana metodą typu A.
  7. Dokładność przyrządów pomiarowych. Obliczanie niepewności pomiaru metodą typu B. Niepewność całkowita. Średnia ważona.
  8. Rozkład prawdopodobieństwa wielu zmiennych losowych. Korelacja i kowariancja. Prawo propagacji niepewności pomiarowych - niepewność pomiarów pośrednich.
  9. Niepewność pomiarów pośrednich dla dużych niepewności wielkości mierzonych bezpośrednio – metody wyznaczenia rozkładu prawdopodobieństwa zmiennej losowej. Metoda zamiany zmiennych. Symulacja metodą Monte Carlo.
  10. Wnioskowanie statystyczne. Odrzucanie wyników. Rozkład Studenta. Testowanie hipotez. Testy zgodności wartości średniej z wartością rzeczywistą oraz zgodności dwóch wartości średnich.
  11. Histogram. Dyspersja liczebności przedziałów histogramu. Test chi-kwadrat zgodności rozkładów.
  12. Metoda najmniejszych kwadratów. Dopasowanie zależności liniowej do wyników pomiarów. Linearyzacja zależności nieliniowych.
  13. Dopasowanie zależności wielomianowej do wyników pomiarów. Testowanie jakości dopasowania.
  14. Powtórzenie i uzupełnienie wybranych zagadnień.
Literatura:
  1. H. Abramowicz, Jak analizować wyniki pomiarów ?, PWN, Warszawa 1992.
  2. H. Szydłowski, Niepewności w pomiarach – międzynarodowe standardy w praktyce, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, 2001.
  3. R. Nowak, Statystyka dla fizyków, PWN, Warszawa 2002
  4. H.Szydłowski (red), Teoria pomiarów, PWN, Warszawa 1981

Cele:

zapoznanie studentów z podstawami statystycznych metod analizy danych pomiarowych, praktyczne opanowanie przedstawionych metod

Metody nauczania:

wykład, ćwiczenia rachunkowe, ćwiczenia praktycznego stosowania metod analizy danych z wykorzystaniem komputera

Języki wykładowe:

polski

Wymagana wiedza z zakresu:

analiza matematyczna, podstawy posługiwania się arkuszem kalkulacyjnym (Excel)

Metody oceny pracy studenta:

sprawdzian pisemny, sprawdzian praktycznego zastosowania metod analizy danych z wykorzystaniem komputera

Jednostka organizacyjna prowadząca przedmiot:

Instytut Fizyki, Wydział Matematyczno-Fizyczny

Główny prowadzący przedmiot:

dr inż. Adam Michczyński

Inne osoby prowadzące przedmiot:


Odsyłacze:
Wymagania przedmiotu: http://www.carbon14.pl/~adam/dydaktyka/MAT_FIZ/MADP/Wyklady/MADP_wymagania.html
Strona wykładowcy: http://www.carbon14.pl/~adam/dydaktyka/