Opintojaksot  
|Tutkinnot| |Opintokokonaisuudet| |Kaikki| |Jatko| |KV|

Opinto-opas 2007-2008

KSU-4710 STOKASTISTEN ILMIÖIDEN SIMULOINTI, 5 op
Stochastic simulation

Opintojakson vastuuhenkilö
Per-Erik Hagmark

Opettajat
Per-Erik Hagmark

Toteutuskerrat
  Periodi 1 Periodi 2 Periodi 3 Periodi 4 Periodi 5 Kesä
Luento 4 h/vko 1 h/vko - - - -
Harjoitus 1 h/vko 1 h/vko - - - -
Harjoitustyö 30 h/per 50 h/per - - - -
Tentti  
(Lukuvuoden 2007-2008 aikataulu)

Tavoitteet
Stokastinen simulointi on välitön ja täydentävä näkökulma satunnaisuuteen ja todennäköisyysajatteluun. Opiskelija oppii kurssissa miten erilaisia probleemoja mallinnetaan simuloitavaan muotoon ja ratkaistaan. Simuloinnin ymmärrys yhdistettynä ohjelmointitaitoon tuo opiskelijan ison askeleen lähemmäksi ammattimaisia sovelluksia. Sovelluksissa perehdytään mm. luotettavuus- ja käyttövarmuusajatteluun.

Sisältö
Sisältöalue Ydinaines Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. Satunnaissuureen kvantiilifunktio ja muut jakofunktiot. Simuloinnin perusteoria. Empiirinen jakauma. Uusien jakaumien keksiminen.  Tilastomatematiikan ja standardijakaumien hyvä tuntemus.  Todennäköisyyslaskennan mittateoreettinen perusta. 
2. Erilaisia simulointimenetelmiä (käänteis-, Alias-, kieltämis- ym. menetelmiä). Satunnaissuureiden rakentelu ja yhdistely. Elinikä.  Ohjelmointitaito. Matematiikka- ja statistiikka-ohjelmien käyttötaito.  Monte-Carlo-menetelmän yleisempi teoria. 
3. Riippuvien ja korreloivien satunnaissuureiden konstruointi. Varianssin redusointi. Järjestetty otos ja otoskoko (Beta-jakauma).  Yleiset ääriarvojakaumat (Fisher-Tippetin lause).    
4. Stokastiset prosessien simulointi (mm. NHPP, renewal, semi-Markov). Tapahtuma- esim. vikaprosessit tapahtumapuussa.   DES (Discrete-Event System).    
5. Luottamusalueet ja testaus simuloimalla; sovelluksia mm. regressioanalyysiin.  Erilaiset Bootstrap-menetelmät.    

Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritetut kotiharjoitustehtävät ja tentti.

Opintojakson arviointikriteerit

  • Opintojakson suoritus koostuu harjoitustyöstä eli kotiharjoitustehtävistä (50%) ja tentistä (50%). Arvosanaskaala on 1-5 (0, hylätty).

  • Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

    • Oppimateriaali
    Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL Painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
    Opintomoniste Stokastisten ilmiöiden simulointi P-E Hagmark     Jaetaan luennolla Kyllä  Suomi 
    Kirja Modern Simulation and Modeling Rubinstein-Melamed 0-471-17077-1   Wiley-Interscience, 1998 Ei ole  Englanti 

    Esitiedot
    Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen TTY Intranetiin)

    Tietoa esitietovaatimuksista
    Korkeakoulujen matematiikan peruskurssit. Tilastomatematiikan ja matriisien alkeiden tuntemisesta sekä ohjelmointitaidosta on hyötyä.

    Huomautuksia

    Jatko-opintokurssi. Sopii myös perustutkinto-opiskelijoille.

  • Opintojakson osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan.

  • Opintojakso soveltuu jatko-opinnoiksi.

    • Tieto- ja viestintätekniikan (TVT) käyttö opetuksessa

  • Opintojaksolla hyödynnetyt tieto- ja viestintätekniikat

    • - opetusmateriaalin laadinnassa erityisesti verkkokäyttöön tai muuhun sähköiseen viestimeen
    - harjoitus-, ryhmä- tai laboratoriotöiden työstämisessä
    - asioiden ja ilmiöiden havainnollistamisessa esim. animaatiot, demot, simulaatiot, videoleikkeet
    - tentissä tai osaamisen/oppimisen arvioinnissa

  • Arvioitu opintojakson toteutustapa

    • - Lähiopetuksen osuus: 20 %
    - Etäopetuksen osuus: 0 %
    - Opiskelijan itseopiskelun osuus: 80 %

  • Opintojakson toteutustapa tieto- ja viestintätekniikan käytön näkökulmasta

    • Opetuskertoja on n. 8 kpl. Opiskelijalla on harjoituksissa matematiikkaohjelma käytössään. Tentti eroaa tavallisesta matematiikan tentistä siinä että opiskelijalla on tietokone käytössään.

    Mitoitus
    OpetusmuodotTuntia
    Luennot 36
    Harjoitukset 21
    Harjoitustyöt 81
    Kaikki yhteensä 138

    Opintojakson opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat

  • Lähiopetus tapahtuu tietokonesalissa, jossa opettaja käyttää tussitaulua ja videotykkiä sekä teorian että harjoituksien selittämiseen. Opiskelija kokeilee matematiikkaohjelmalla itse ilmiöitä ja laskee ohjatusti tehtäviä. Opiskelijan omakohtainen työ ja oppiminen tapahtuu pääasiassa kotiharjoitustehtävien kautta.

    • Opintojaksoon liittyviä lisätietoja
    Ei ole.

    Opintojaksokorvaavuus
    2408020 Stokastisten ilmiöiden simulointi

    Viimeksi muokattu 15.06.2007
    MuokkaajaPer-Erik Hagmark