| Akademický rok 1999/2000 |
| Garant: | doc. RNDr. Vítězslav Veselý, CSc. | |||
| Garantující pracoviště: | ÚM | |||
| Jazyk výuky: | čeština | |||
| Cíle předmětu: | ||||
| Cilem predmetu Stochasticke procesy je seznamit studenty se zaklady teto teorie a s bezne pouzivanymi modely pro analyzu casovych rad i algortimy odhadu jejich parametru. Ve cviceni se studenti na simulovanych nebo real- nych datech uci prakticky aplikovat teoreticke postupy. Cviceni probiha s vyuzitim systemu MATLAB (doporucuji absolvovat seminar z MATLABu). |
||||
| Výstupy studia a kompetence: | ||||
| Predmet Stochasticke procesy umoznuje studentum ziskat zakladni znalosti o modelovani stochastickych procesu (dekompozicni model, ARMA) a zpusobech vypoctu odhadu jejich nejruznejsich charakteristik s cilem popsat mechani- zmus chovani procesu na zaklade pozorovani jeho casove rady. Student tak zvladne zakladni metody vhodne pro vyhodnocovani technickych mereni. |
||||
| Prerekvizity: | ||||
|   | ||||
| Obsah předmětu (anotace): | ||||
| Stochasticky proces: definice, priklady, typy, charakteristiky. Analyza casove rady v dekompozicnim modelu: volba modelu (aditivni, multi- plikativni), Box-Coxova transformace, identifikace a separace periodic- kych komponent (periodogram, testy, vybrane metody separace), odhad trendu (polynomialni regrese, linearni filtrace, splajnove, jadrove a waveletove vyhlazovani), testy nahodnosti. Nejlepsi linearni predikce v casovych radach: Yule-Walkeruv system rovnic, parcialni autokorelacni funkce, chyba predikce, Durbin-Levinsonuv algoritmus. Linearni systemy: konvoluce, definice, kauzalita, stabilita, impulzni odezva, prenosova funkce. ARMA modely pro stacionarni proces: podminky kauzality a invertibility, vypocet charakteristik, odhad radu a parametru modelu. |
||||
| Metody vyučování: | ||||
|   | ||||
| Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
| Podminky udeleni zapoctu: prezence ve cviceni, prokazani zakladnich dovednosti nezbytnych pro praktickou analyzu dat s vyzitim pocitace (kazdy student k zapoctu samostatne zpracuje pridelena realna data). Poznamka: Cviceni probihaji pod systemem MATLAB, jehoz alespon zakladni znalost se predpoklada (samostatnym studiem nebo absolvovanim volitelneho seminare z MATLABu ve 2. rocniku). Zkouska: prokazani znalosti definic zakladnich pojmu, dulezitych tvrzeni a praktickych postupu analyzy dat. Pro vyborne hodnoceni bude pozadovano i samostatne odvozeni, pripadne dukaz. Zkouska probiha ustne s predchozi pisemnou pripravou (cca 20 min). |
||||
| Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
|   | ||||
| Typ (způsob) výuky: | ||||
| Přednáška | 14 × 3 hod. | nepovinná | ||
| Cvičení na počítači | 14 × 1 hod. | povinná | ||
| Osnova: | ||||
| Přednáška | 1.Uvod, definice stochastickeho procesu, trajektorie, priklady. 2.Konzistentni system distribucnich funkci, striktni a slaba stacionarita. 3.Momentove charakteristiky: stredni hodnota a autokorelacni funkce (acf). 4.Dekompozicni model (aditivni, multiplikativni), stabilizace rozptylu. 5.Identifikace periodickych komponent: periodogram, testy periodicity. 6.Metody separace periodickych komponent. 7.Metody odhadu trendu: polynomialni regrese, linearni filtry, splajny aj. 8.Testy nahodnosti: 5 testu (viz Cipra, str. 94-99). 9.Nejlepsi linearni predikce, Yule-Walkeruv system rovnic, chyba predikce. 10.Parcialni autokorelacni funkce (pacf), Durbin-Levinsonuv algoritmus. 11.Linearni systemy a konvoluce, kauzalita, stabilita, odezva. 12.Transformace procesu pri pruchodu stabilnim linearnim systemem. 13.ARMA procesy a jejich specialni pripady (AR a MA proces). 14.Kauzalita a invertibilita ARMA procesu, tvar acf a pacf, odhad radu. |
|||
| Cvičení na počítači | 1.Uvodni seznameni s operacnim systemem a MATLABem. 2.Nacitani, ukladani a vizualizace dat (demo crcv1.m). 3.Linearni regresni model (demo crcv2.m). 4.Detekce heteroskedasticity a stabilizace rozptylu (demo crcv3.m). 5.Identifikace periodickych komponent, periodogram, testy (demo crcv4.m). 6.Uziti linear. regres. modelu pri dekompozici casove rady (demo crcv5.m). 7.Odhad stupne polynomu pro trend a separace period. slozky (demo crcv6.m). 8.Filtrace metodou postupne polynomialni regrese (demo crcv7.m a crcv8.m). 9.Filtrace pomoci metody exponencialniho vyrovnavani (demo crcv9.m). 10.Testy nahodnosti (demo crcv10.m). 11.ARMA modely - predbezna identifikace pomoci acf a pacf (demo crcv11.m). 12.Identifikace, odhad parametru a overeni modelu AR (demo crcv12.m). 13.Identifikace, odhad parametru a overeni modelu MA (demo crcv13.m). 14.Identifikace, odhad parametru a overeni modelu ARMA (demo crcv14.m). Poznamka: Cviceni 12 az 14 vyzaduji NAG FOUNDATION Toolbox. |
|||
| Literatura - základní: | ||||
| 1. Brockwell, P.J. - Davis, R.A. Introduction to time series and forecasting. 3rd ed. New York: Springer, 2016. 425 s. ISBN 978-3-319-29852-8. | ||||
| Literatura - doporučená: | ||||
| 2. Hamilton, J.D. Time series analysis. Princeton University Press, 1994. xiv, 799 s. ISBN 0-691-04289-6. | ||||
| Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
| Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
| M2301-5 | prezenční studium | Matematické inženýrství | -- | zá,zk | 5 | Povinný | 2 | 1 | L |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile