Semestr I, studia magisterskie IŚ, 2013/14

Dr inż. Wojciech Artichowicz Katedra Hydrotechniki PG

Dr inż. Wojciech Artichowicz

wojartic@pg.gda.pl

(0 58) 347 21 12

Pokój 102A / Hydro

Zasady zaliczenia

1. Zgodnie z regulaminem studiów obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa (wymagane 100% obecności lub nieobecność usprawiedliwiona)

2. Zaliczenie kolokwium (teoria i zadania, zalicza 60%):

termin podstawowy + termin poprawkowy (tzw. zbój)

3. Nie przewiduje się kolejnych terminów, ani innych form zaliczenia

Literatura

Wykład:

1. Statystyka matematyczna. Modele i zadania. Wydanie IV. Jerzy Greń, PWN 1974

2. Statystyka dla kierunków technicznych i przyrodniczych. J. Koronacki, J. Mielniczuk, WNT 2006

3. Statystyka w inżynierii środowiska. Stanisław Węglarczyk, Kraków 2010, Wydawnictwo PK

4. Wstęp do analizy błędu pomiarowego. John R. Taylor, PWN, Warszawa 2011

5. Statystyka matematyczna. Zbigniew Pawłowski, PWN, Warszawa 1976

Ćwiczenia

1. Zbiór zadań z rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej. Wydanie II. W.J. Gmurman, WNT, 1976

2. Zadania z rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej dla studentów politechnik. Wydanie VI. A. Plucińska, E. Pluciński, PWN, Warszawa 1975

Literatura

Wykład:

1. Statystyka matematyczna. Modele i zadania. Wydanie IV. Jerzy Greń, PWN 1974

2. Statystyka dla kierunków technicznych i przyrodniczych. J. Koronacki, J. Mielniczuk, WNT 2006

3. Statystyka w inżynierii środowiska. Stanisław Węglarczyk, Kraków 2010, Wydawnictwo PK

4. Wstęp do analizy błędu pomiarowego. John R. Taylor, PWN, Warszawa 2011

5. Statystyka matematyczna. Zbigniew Pawłowski, PWN, Warszawa 1976

Ćwiczenia

1. Zbiór zadań z rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej. Wydanie II. W.J. Gmurman, WNT, 1976

2. Zadania z rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej dla studentów politechnik. Wydanie VI. A. Plucińska, E. Pluciński, PWN, Warszawa 1975

Czym jest statystyka?

Statystyka - Nauka zajmująca się analizowaniem i liczbowym opisem zjawisk masowych.

Statystyka matematyczna – dział matematyki zajmujący się metodami wnioskowania o populacji na podstawie losowych prób z tej populacji.

Słownik języka polskiego PWN

Pytania

Eksperyment

Dane Użyteczne informacje

Interpretacja

Pytania

Eksperyment

Dane Użyteczne informacje

Interpretacja

A

B

C

D

E

Eksperyment Dane „Użyteczne informacje”

Przykład

Pytanie:

Czy palenie tytoniu jest szkodliwe dla zdrowia?

Eksperyment:

Obserwacja i badanie odpowiednio dużej i prawidłowo wylosowanej grupy osób palących i niepalących pod kątem parametrów określających stan zdrowia

Dane:

Wyniki pomiarów np. RR, LDL/HDL, długość życia, występowanie pewnych objawów lub chorób (np. wylew, udar, zawał) itp.

Użyteczne informacje:

Badanie wpływu czynnika palenie na wyżej wspomniane wartości

Interpretacja:

Palenie jest szkodliwe bo: osoby palące średnio żyją której. Im więcej palą tym częściej chorują np. na miażdzycę itd.

Statystyka w IŚ

Sieci i instalacje

• Histogramy rozbioru wody

• Określenie opadu miarodajnego (kanalizacja deszczowa)

• Niezawodność / awaryjność instalacji

Technologia wody i ścieków

• Analiza chemiczna i biologiczna składu wody

• Wpływ składu ścieków i dodatków na efektywność ich oczyszczania

• Czas przebywania cząstek w zbiorniku

Inżynieria wodna

• Analiza stanów i przepływów (na potrzeby operatu hydrologicznego)

• Przepływy o danym prawdopodobieństwie wystąpienia

• Określania charakterystycznych wartości dla potrzeb projektowania: np. opad lub przepływ miarodajny

Przykład

Pytanie:

Jaka ilość wody i pod jakim ciśnieniem musi być zapewniona, żeby zaopatrzyć projektowany 100 piętrowy budynek w wodę.

Eksperyment:

Budynek jest w fazie projektu – jeszcze nie istnieje. Należy zebrać informacje o ilości pomieszczeń ich przeznaczeniu i liczbie osób przebywających o danej porze dnia w tych pomieszczeniach.

Dane:

Znając histogramy rozbioru wody dla pomieszczeń określonego typu, tworzy się model matematyczny (stochastyczny) i przeprowadza symulację (metoda Monte Carlo).

Użyteczne informacje:

Maksymalny wydatek i prawdopodobieństwo jego wystąpienia.

Interpretacja:

Średnica przyłącza, wymagane ciśnienie (na podstawie obliczeń hydraulicznych).

Przykład

Pytanie:

Jakie jest prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi w danej miejscowości?

Eksperyment:

Wieloletnia obserwacja stanów i przepływów odniesiona do sytuacji lokalnej

Dane:

Wartości liczbowe H oraz Q, informacja, czy dana wartość H oznacza powódź

Użyteczne informacje:

Prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi na danym obszarze

Interpretacja:

Oszacowanie szansy na zniszczenie / uszkodzenie inwestycji przez powódź

Obliczenia

1. Arkusz kalkulacyjny ▫ Calc / Excel / Lotus 1 2 3

▫ Statistica

2. Języki prgramowania obliczeń naukowych / inżynierskich ▫ Scilab

▫ Maxima

▫ Matlab

▫ Mathematica

▫ Maple

▫ SAS

3. Języki programowania obliczeń statystycznych ▫ The R-project for statistical computation

▫ IBM SPSS

4. Biblioteki matematyczne / statystyczne dla języków ogólnego przeznaczenia

Microsoft Excel

http://office.microsoft.com/pl-pl/buy/office-for-business-FX102918418.aspx?WT.mc_id=PS_Google_O365Comm-brand_microsoft excel_text&WT.srch=1

Libre Office Calc

http://pl.libreoffice.org/

Scilab

Wolfram Mathematica