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Modulbeschreibung - Diskrete Stochastik

Nummer
dist
ECTS 3.0
Anspruchsniveau intermediate
Inhaltsübersicht Das Modul behandelt die Modelle der Wahrscheinlichkeit und Statistik für Zufallsprozesse wie Lotto, Roulette, Warteschlangen, Erhebung von Stich-proben (Umfragen), usw. Die Modelle ermöglichen Prognosen und Schät-zungen mit Rechnungen und Computersimulationen.

    Themen

    (Die Reihenfolge der Themen und die Gewichtung sind dem Dozenten über-lassen)

  • A. Elementare Wahrscheinlichkeitsrechnung und Kombinatorik

    Zufallsexperimente, Laplace-Raum, Kombinatorik, Kolmogoroffsches
    Axiomensystem, bedingte Wahrscheinlichkeit, stochastische Unabhängigkeit, Formel von Bayes

  • B. Zufallsvariablen und diskrete Verteilungen

    Zufallsvariablen, Erwartungswert, Varianz, Binomial-, Poisson-, geometrische und hypergeometrische Verteilung

  • C. Elemente stetiger Verteilungen
    Normalverteilung, Exponentialverteilung

  • D. Erzeugung von Zufallszahlen und Simulation
    Kongruenzgeneratoren, Inversionsmethode, Monte-Carlo-Simulation

  • E. Diskrete Markovprozesse
    Markovkette, Übergangsmatrix, Übergangsgraph, Gleichgewichtsverteilung

  • F. Warteschlangentheorie
    Kendall-Notation, Verhalten von M|M|s|c-Warteschlangen, Leistungsmasse, Simulation

  • G. Elemente der deskriptiven Statistik
    Median, Quartile, Box Plot

Lernziele

  • Die Studierenden kennen die Grundlagen zur Beschreibung von Zufall-sexperimenten: Wahrscheinlichkeiten, Laplace-Raum, Abzähltechniken der Kombinatorik, Zufallsvariablen, Verteilungen, Erwartungswert, Varianz und Standardabweichung

  • Sie kennen die Standardverteilungen und wissen, welche Vorgänge damit modelliert werden können.

  • Sie kennen Methoden zur Erzeugung von Zufallszahlen und Simulationen.

  • Sie wissen, was eine (homogene) Markovkette ist. Sie kennen das Prinzip der Übergangsmatrix und des Übergangsgraphens und können das Lang-zeitverhalten einer Markovkette untersuchen.

  • Sie kennen Modelle für Warteschlangen und können mit Rechnungen und Simulationen Leistungsmasse wie mittlere Verweildauer usw. bestimmen.

  • Sie können die wichtigsten statistischen Kenngrössen berechnen und interpretieren.

Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematische Grundlagen der Informatik (mgli)
  • Lineare Algebra und Geometrie (lag)
  • Einführung in die Analysis (eana)
  • Leistungsbewertung Erfahrungsnote und MSP schriftlich
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