Aplikovaná statistika a plánování experimentu (FSI-XAP-K)

Akademický rok 2019/2020
Garant: doc. RNDr. Zdeněk Karpíšek, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚM všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Chceme ukázat studentům důležitost statistiky v inženýrství, a to chceme uskutečnit dvěma způsoby. Za první, vysvětlením, že statistika je neoddělitelnou součástí práce inženýra. Za druhé, každé statistické téma se ihned bude ilustrovat na příkladu.
Výstupy studia a kompetence:
Základní a výběrové statistické soubory, binomické a Poissonovo rozdělení, rozdělení aritmetických průměrů, rozdělení spojité náhodné proměnné, regulační diagramy, intervaly spolehlivosti, testy hypotéz, regresní analýza, plánování experimentu.
Prerekvizity:
Základy pravděpodobnosti a statistiky.
Obsah předmětu (anotace):
Studenti někdy používají statistiku k tomu, aby popsali výsledky experimentu či pozorování. Tento proces se nazývá analýza dat či popisná statistika. Technici též často používají jiný způsob. Jestliže základní statistický soubor, jenž nás zajímá, nelze z nějakého důvodu vyšetřit popisnou statistikou, pak vyšetříme pouze část tohoto souboru (výběrového statistického souboru) a použijeme statistiky k tomu, abychom odpověděli na otázky o celém základním statistickém souboru. Tento proces se nazývá deduktivní statistika. Deduktivní statistika je hlavní náplní kurzu.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Písemná a ústní zkouska.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Chybějící účast na výuce lze nahradit písemným testem.
Typ (způsob) výuky:
    Konzultace v kombinovaném studiu  1 × 13 hod. nepovinná                  
    Řízené samostudium  1 × 26 hod. povinná                  
Osnova:
    Konzultace v kombinovaném studiu 1. Sběr dat.
2. Náhodné a vymezitelné příčiny variability.
3. Normální rozdělení ve strojírenských procesech.
4. Rozdělení aritmetického průměru.
5. Statistické předpoklady pro rúzné typy regulačních diagramů.
6. Intervaly spolehlivosti.
7. Testování hypotéz .
8. Odlehlé hodnoty.
9. Korelace.
10. Lineární regresní model.
11. Faktoriální experiment, ortogonální plány.
12. Plný a zkrácený experiment.
13. Optimalizace pomocí plánovaného experimentu.
    Řízené samostudium 1. Generátor náhodných čísel v softwaru MATHCAD (STATISTICA).
2. Příklady náhodné a vymezitelné příčiny.
3. Normální rozdělení ve strojírenských procesech.
4. Funkce hustoty pravděpodobnosti a distribuční funkce.
5. Výpočet průměru a rozptylu aritmetického průměru.
6. Statistické předpoklady pro rúzné typy regulačních diagramů.
7. Intervaly spolehlivosti pro různé rozsahy.
8. Testování hypotéz.
9. Grubbsův a Dixonův test.
10. Lineární regresní model.
11. Faktoriální experiment.
12. Ortogonální plány, plný a zkrácený experiment .
13. Optimalizace pomocí plánovaného experimentu.
Literatura - základní:
1. J. Anděl: Matematická statistika, SNTL/ALFA, Praha 1978
Literatura - doporučená:
1. Montgomery, D. C. - Renger, G.: Applied Statistics and Probability for Engineers. New York : John Wiley & Sons, 2003.
2. Hahn, G. J. - Shapiro, S. S.: Statistical Models in Engineering.New York : John Wiley & Sons, 1994.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-K kombinované studium M-KSB Kvalita, spolehlivost a bezpečnost -- zá,zk 4 Povinný 2 1 Z