Статистичний аналіз геоданих
Спеціальність: Науки про Землю
Код дисципліни: 8.103.00.O.003
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Картографія та геопросторове моделювання
Лектор: к.т.н., доцент Андрій Романович Согор
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальних:
1. Здатність продемонструвати глибинні знання і розуміння наукових і математичних принципів, що лежать в основі наук про Землю.
2. Здатність продемонструвати глибинні знання професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності.
3. Здатність продемонструвати глибинні знання вітчизняного і зарубіжного наукового доробку та теоретико-прикладних засад принаймні в одній з областей наук про Землю: геодезія, картографія, геофізика, геодинаміка, метеорологія і кліматологія.
4. Здатність продемонструвати знання сучасного стану справ та новітніх технологій, та навики щодо проведення експериментів, збору даних, моделювання та аналізу отриманих результатів у науках про Землю.
5. Здатність продемонструвати знання та розуміння філософської методології наукового пізнання, психолого-педагогічних аспектів професійно-наукової діяльності, власний науковий світогляд та морально-культурні цінності.
6. Здатність продемонструвати достатні знання іноземної мови, необхідні для усного та письмового представлення результатів наукових досліджень, ведення фахового наукового діалогу, повного розуміння іншомовних наукових текстів.
7. Здатність формулювати та вдосконалювати важливу дослідницьку задачу, збирати необхідну інформацію для її вирішення та формулювати висновки, які можна захищати в науковому контексті.
фахових:
1. Глибинні знання теорій і методів, наукових понять та проблематики спеціальності, новітніх прогресивних технологій розвитку галузі.
2. Глибинні знання класичних та сучасних наукових тенденцій досліджень природничих явищ, процесів у різних галузях наук про Землю.
3. Уміння застосовувати та інтегрувати знання і розуміння дисциплін інших інженерних галузей.
4. Здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для розв’язання наукових задач спеціальності, а також вибору технічних засобів для їх виконання.
5. Уміння аргументувати вибір методів розв’язування спеціалізованих задач, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення.
Результати навчання: 1. Здатність продемонструвати глибинні знання і розуміння наукових і математичних принципів, що лежать в основі наук про Землю.
2. Здатність продемонструвати глибинні знання професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності.
3. Здатність продемонструвати глибинні знання вітчизняного і зарубіжного наукового доробку та теоретико-прикладних засад принаймні в одній з областей наук про Землю: геодезія, картографія, геофізика, геодинаміка, метеорологія і кліматологія.
4. Здатність продемонструвати знання сучасного стану справ та новітніх технологій, та навики щодо проведення експериментів, збору даних, моделювання та аналізу отриманих результатів у науках про Землю.
5. Здатність формулювати та вдосконалювати важливу дослідницьку задачу, збирати необхідну інформацію для її вирішення та формулювати висновки, які можна захищати в науковому контексті.
6. Здатність самостійно проводити наукові дослідження та приймати рішення.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Вища математика.
• Математичне опрацювання геодезичних вимірювань.
• Аналітичні та чисельні методи досліджень.
Короткий зміст навчальної програми: У межах дисципліни розглядаються питання статистичного аналізу результатів вимірювань, а саме, обчислення статистичних характеристик, кореляційний, однофакторний і двофакторний дисперсійний аналізи, а також апроксимація результатів вимірювань різними аналітичними виразами.
Опис: Основні поняття математичної статистики. Статистичний ряд.
Гістограма. Полігон частот. Статистична функція розподілу.
Числові характеристики статистичного розподілу. Особливості розподілу. Особливості обробки обмеженого числа вимірів.
Вирівнювання статистичного ряду. Критерії узгодження(Пірсона, Колмогорова).
Довірчі інтервали. Довірчі інтервали для оцінки математичного сподівання і дисперсії результатів вимірювань.
Статистичні гіпотези. Помилки першого і другого ряду. Статистичні критерії.
Системи випадкових величин. Види зв’язків між випадковими величинами. Числові характеристики системи випадкових величин.
Коефіцієнт кореляції і його властивості. Надійність значення коефіцієнта кореляції.
Коефіцієнт регресії. Рівняння регресії.
Однофакторний і двофакторний дисперсійний аналіз.
Постановка задачі про наближення функцій. Квадратична апроксимація функцій. Апроксимація тригонометричними поліномами. Поняття про гармонічний аналіз. Поліноми Лежандра. Поліноми Чебишева. Поняття про рівномірне наближення функцій.
Методи та критерії оцінювання: • Робота на практичних заняттях, усне опитування, виконання індивідуальних завдань (40%).
• Підсумковий контроль (контрольний захід, екзамен): письмово-усна форма (60%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Виконання лабораторних робіт – 40 балів.
Екзаменаційна робота – 60 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Зазуляк П.М., Гавриш В.І., Євсеєва Є.М., Йосипчук М.Д., Основи математичного опрацювання геодезичних вимірювань. Львів, 2007 - 320 с.
2. Мазмишвили А.И. Способ наименьших квадратов. М., 1960.
3. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувелова Э.З. Численные методы анализа. М., 1967.-368 с.
Допоміжна
1. Венцель Е.С. Теория вероятностей. Недра. М., 1997.
2. Дюге Д. Теоретическая и прикладная статистика. Наука. М., 1972. - 383 с.
3. Ермаков С.М., Михайлов Е.А. Курс статистического моделирования. Наука. М., 1976. - 319 с.
4. Еирко В.Л. Многомерный статистический анализ. Выща школа. К., 1988. -320 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).