Todennäköisyyslaskenta II, syksy 2016

Ajankohtaista

• Hei! Järjestän sekä 1. että 2. kurssikokeen korvaavat kokeet keskiviikkona 14.12. laitostentin yhteydessä. Halukkaille pyrin tuolloin myös antamaan 1. kurssikokeen uusintamahdollisuuden, mutta ilmoittautumisia voitte laittaa s-postilla vasta kun olen saanut kurssikokeen 28.10. arvosteltua (tarkistustilanne tällä hetkellä n. 37%).
• Hei! Korvaavasta kokeesta myös 1. kurssikokeen kohdalta on tullut sairastumisten takia kysymyksiä. Näillä näkymin järjestän sekä 1. että 2. kurssikokeen korvaavat kokeet keskiviikkona 14.12. laitostentin yhteydessä, sillä tämä on ainoa sopiva aika, mutta laitan tarkemmin tietoa ja vahvistuksen näille ensi viikolla. Tähän mennessä 2. kurssikokeen korvaavaan kurssikokeeseen ilmoittautuneista kaikille kävi 14.12. mutta usealle ei 11.1. käynyt. Katsotaan myös uusintakysymysten tilannetta (ja tarvetta) marraskuun loppupuolella.
• Moni on kysellyt 2. periodin laskuharjoitusten alkamisajankohtaa. Seitsemännet harjoitukset laitan kurssisivulle tiistaina 1.11. ja ne käsitellään laskuharjoituksissa tiistai 8.11.- perjantai 11.11.
• Moni on kysellyt toisen kurssikokeen korvaavasta ylimääräisestä kurssikokeesta, koska osalle on mahdotonta osallistua kurssikokeeseen tiistaina 20.12. Korvaavan kokeen voi järjestää joko 14.12. tai 11.1. laitostentin yhteydessä (kts. tarkka aika tenttisivulta). Laitathan minulle (Petteri) s-postia, sopivatko nuo päivät ja kumpi sopisi paremmin, jotta voin valita parhaiten sopivan ajan noista vaihtoehdoista. Huom! Tämä ei ole tarkoitettu uusintamahdollisuudeksi vaan ylimääräinen kurssikoe on tarkoitettu niille, jotka eivät pysty osallistumaan 20.12. toiseen kurssikokeeseen. Myöskään tähän ylimääräiseen kokeeseen ei ilmoittauduta oodin kautta vaan s-postilla minulle.
• Hei. Jos haluat tehdä kurssikokeen ruotsiksi ja haluat tehtäväpaperin myös ruotsiksi, laita minulle (Petteri) s-postia viimeistään keskiviikon 19.10. luentoihin mennessä. Varaudun noin 10 ruotsinkieliseen kokeeseen joka tapauksessa.
• Hei. Yritän pikkuhiljaa lisäillä kurssisivulle esimerkkejä sekä esimerkkilaskuja, jotka vaihtelevat helpoista vähemmän ilmeisiin. Tämä auttanee varsinkin, jos luennolla esimerkit ovat jääneet vähäisiksi. Pyrin lisäämään myös luennoilla käydyt esimerkit kurssisivulle. Lisää esimerkkejä voi toivoa vaikka presemon kautta.
• Hei. Maanantaina 5.9. on yliopiston avajaispäivä, joten luennot maanantaina 5.9 järjestetään klo 10.15 alkaen lyhennettyinä, jotta kaikki halukkaat ennättävät keskustan avajaistapahtumiin, jotka alkavat klo 12.
• Hei. Päivitän sivuja "koko" ajan, joten kannattaa käydä katsomassa jos muutoksia on tullut.

Sähköiset työalueet

Kurssilla on käytössä presemoalue. Kurssin presemoalue löytyy osoitteesta

http://presemo.helsinki.fi/ppluento

Presemossa voi esittää anonyymisti lyhyitä kysymyksiä ja kommentteja. Seuraan presemossa käytävää keskustelua myös luentojen aikana. Luennoilla käytävä keskustelu on tärkeä osa kurssin opiskelua ja presemo tarjoaa siihen anonyymin lisämahdollisuuden.

Presemon keskustelua

Presemon keskustelu häviää pikkuhiljaa näkyvistä alkupäästä. Seuraavassa on keskustelu tähän saakka ryhmiteltynä (kutakuinkin, pieniä virheitä kopioinnissa voi aina olla ) harjoitusten mukaan ja aikajärjestyksessä (vanhin kommentti ensin, uusin viimeisenä). Päivitän näitä pikkuhiljaa keskustelun edetessä.

• Presemo-keskustelua Yleisistä asioista (lisätty: 17.10.2016, päivitetty: 28.10.2016)
• Presemo-keskustelua Harjoituksesta 1 (lisätty: 17.10.2016)
• Presemo-keskustelua Harjoituksesta 2 (lisätty: 17.10.2016)
• Presemo-keskustelua Harjoituksesta 3 (lisätty: 17.10.2016)
• Presemo-keskustelua Harjoituksesta 4 (lisätty: 17.10.2016)
• Presemo-keskustelua Harjoituksesta 5 (lisätty: 17.10.2016)
•  Presemo-keskustelua Harjoituksesta 6 (lisätty: 17.10.2016, päivitetty: 28.10.2016)
• Presemo-keskustelua Kertaustehtävistä ja 1. kurssikokeesta (lisätään myöhemmin)
• Presemo-keskustelua Harjoituksesta 7 (lisätty: 7.11.2016, päivitetään myöhemmin)

Opetusajat

Luennot viikoilla 36-42 ja 44-50 ma klo 10-12 ja ke klo 12-14 auditoriossa CK112. Lisäksi laskuharjoituksia 2 viikkotuntia.

Kokeet

• 1. kurssikoe pe 28.10. klo 12.15-14.45 Exactumin auditorioissa A111 ja B123
• 2. kurssikoe ti 20.12. klo 11.15-13.45 Exactumin auditorioissa

Kurssikokeen kesto on 2,5 h. Erilliskokeista poiketen näissä kurssikokeissa on seuraavat sallitut apuvälineet:

1. kurssikokeessa sallitut apuvälineet ovat 1) laskin sekä 2) lunttilappu. Lunttilapun pitää olla itse laadittu ja käsinkirijoitettu (eli ei tietokoneella tulostettu), eikä sillä ole muita rajoituksia kuin sen koko: yksi A4-kokoinen arkki (molemmat puolet saa käyttää).
2. kurssikokeen apuvälineistä ilmoitan myöhemmin tarkemmin täällä

Lisätietoja ensimmäisestä kurssikokeesta

• Ratkaisuehdotuksia (lue: tämä ei ole malliratkaisu) 1. kurssikokeeseen (28.10.2016). Jos huomaatte niissä jotain outoa, niin presemoon voi laittaa niistä kysymyksiä. Tarkastus on vasta aluillaan, joten aikaa menee vielä aika tovi. Päivitän tilannetietoja tänne.
• Ensimmäinen kurssikoe on pe  28.10. klo 12.15-14.45 (jossakin auditorioista)
• Ensimmäisessä kurssikokeessa sallitut apuvälineet ovat 1) laskin sekä 2) lunttilappu. (MAOL-taulukoita ei sallita.) Lunttilapun pitää olla itse laadittu ja käsinkirijoitettu (eli ei tietokoneella tulostettu), eikä sillä ole muita rajoituksia kuin sen koko: yksi A4-kokoinen arkki (molemmat puolet saa käyttää).
• Koealue: monisteen luvut 1-5. Harjoitukset 1-6. Kertaustehtäviäkin kannattaa laskea, sillä ne sisältävät vanhoja kurssikoekysymyksiäkin (kysymys T2/2011 (kertaustehtävä 21), T2/2015 (lähes) (kertaustehtävä 5, ainoa ero kysymykseen T2/2015:ssä Y ~ U(0,1)), T3/2015 (kertaustehtävä 23) ja T4/2015 (kertaustehtävä 24). Niiden ratkaisuehdotuksiin kannattaa myös perehtyä, mutta huom. kaikki ratkaisutavat käyvät. Ei ole yhtä malliratkaisua.
• Arvostelusta: käytän arvionnissa perusperiaatetta "palkitse onnistumisista". Tämä tarkoittaa käytännössä, että vaikka tehtävän ns. lopputulos olisi näennäisesti varsin "etäällä" optimisuorituksen lopputuloksesta, voi pisteitä tulla silti paljon. Vastaavasti vaikka lopputulos olisikin oikea, niin onnistumisia voi olla vähänkin (esim. laskin antaa suoraan vastauksen). Eli: kerro aina mitä olet tekemässä tämä kannattaa vaikka tehtävää et osaisikaan loppuun asti.
• Arvostelusta: tämä tosin hidastaa arvostelua, joten aikaa menee muutama viikko arvosteluun.
• Kokeessa ei kysytä seuraavia asioita:

  • Jakson 2.9 loppu (alaotsikosta Täydentäviä huomautuksia lähtien): kf:n yleistetty käänteisfunktio; jakauman kvantiilin määrittely yleisessä tapauksessa. Siihen kohtaan asti jakso 2.9 sisältö on kurssin keskeistä sisältöä.

  • Lause 2.13 jaksossa 2.10.

  • Jakso 4.8 (karakteristinen funktio).

  • Jakson 4.7 kalvojen log-normaaliesimerkki (ja yleensäkin täydentävät huomautukset)

  • Jakso 5.1.4: negatiivisen binomijakauman ominaisuuksien selvittäminen binomisarjan avulla

  • Jakso 5.2: beetafunktion esittäminen gammafunktion avulla.

  • Lauseitten todistuksia eikä muutenkaan todistustehtäviä
  • mittaintegraaliin liittyviä keskusteluja
• Muuta lisätietoa kokeeseen valmistautumisesssa:

  • Opettele seuraavat jakaumat niin, että osaat kirjoittaa niiden ptnf:n tai tf:n ja osaat johtaa sujuvasti niiden ominaisuuksia (kuten odotusarvon ja varianssin).

    • Bernoullin jakauma ja binomijakauma.

    • geometrinen jakauma

    • Poissonin jakauma

    • välin (a,b) tasajakauma

    • eksponenttijakauma

    • normaalijakauma

    • Myös muita jakaumia saattaa tehtävissä esiintyä, mutta silloin ne karakterisoidaan tehtävänannossa

  • Kannattaa kerrata harjoitustehtäviä ja kysyä, jos jokin kohta tehtävissä on jäänyt epäselväksi

  • Varmista että tiedät tn:n peruslaskusäännöt ja ehdollisen tn:n käsitteen ja osaat laskea niihin liittyviä tehtäviä

  • Varmista että tiedät ptnf:n, tf:n, kf:n ja kvantiilifunktion käsitteet.
  • Varmista että tunnistat jatkuvan ja diskreetin jakauman kf:stä ja osaat laskea muunnoksien jakaumia (ptnf:iä, kf:iä ja tf:iä)
  • Varmista että tiedät odotusarvon ominaisuuksia (lause 4.3), osaat (ainakin periaatteessa) muunnoksen odotusarvon (lause 4.5)

  • Varmista että tiedät riippumattomuuden käsitteen ja osaat käyttää sitä apuna tulon odotusarvon laskemisessa

  • Varmista että tiedät varianssin ja kovarianssin käsitteet sekä niiden ominaisuuksia ja osaat laskea niihin liittyviä tehtäviä

  • Varmista että tiedät momenttien käsitteet ja tiedät momenttiemäfunktion määritelmän ja osaat laskea pari ensimmäistä momenttia momenttiemäfunktion avulla

• Tee laskuissa järkevyystarkistuksia:

  • onko laskemani tn p välillä 0 <= p <= 1? (Tiedämme, että tapahtuman todennäköisyys toteuttaa tuon aina)

  • onko laskemani varianssi varmasti >= 0? (Varianssi on sm:n (X-EX)^2 odotusarvo, joten se on aina ei-negatiivinen)

  • onko laskemani ei-negatiivisen satunnaismuuttujan odotusarvo varmasti >= 0? (edellisen kohdan yleistys )

  • onko laskemallani kertymäfunktiolla kertymäfunktion ominaisuudet?

  • onko johtamani tiheysfunktio varmasti >= 0?

• Jos törmäät laskussa hankalaan kohtaan ja joudut aikapulaan, niin selosta koepaperissa, millä strategialla olet laskua laskemassa. Hyvästä strategiasta voi saada suuren osan jaossa olevista pisteistä.

• kysymyksiä voi (ja kannattaa tehdä) presemon kautta. Pidempiäkin vastauksia voin antaa (mitkä kirjoitan käsin (tai LaTeXilla), laitan tänne linkin ja kerron siitä presemossa)
• Luennolla tarkasteltiin vanhaa kurssikoetta vuodelta 2011 ja tässä lyhyitä  ratkaisuehdotuksia niihin (korjattu presemossa huomattu laskuvirhe kohdassa 1b).
  
  

Pisteytys

Jos suoritat kurssin kurssikokeilla, niin voit saada laskuharjoitustehtävien ratkaisuista lisäpisteitä koepisteiden lisäksi. Jotta saisit suoritettua kurssin kurssikokeilla, sinun pitää saada kummastakin kurssikokeesta vähintään kolme pistettä. Lisäksi kurssikokeiden (a 24 pistettä) pisteiden sekä lisäpisteiden summan pitää yhteen laskettuna olla (alustavasti) vähintään 22.

• Laskuharjoituksista saa lisäpisteitä (max 7 pistettä.)
• Laskuharjoituksista saa pisteitä seuraavasti: 20% = 1p; 30% = 2p; 40% = 3p; ...; 70% = 6p; 80% = 7p.

Kurssimateriaali

Luentokalvot

Luentokalvot (näitä päivitellään luentojen aikana) luvuittain:

• Johdanto (lisätty: 5.9.2016)
• Luku1 (lisätty: 5.9.2015, päivitetty: 7.9.2015)
• Luku2 (lisätty: 12.9.2016, päivitetty viimeksi: 21.9.2016: numeroidut määritelmät ja lauseet)
• Luku3 (lisätty: 21.9.2016, päivitetty viimeksi: 28.9.2016: muutamia luennoilla huomattuja painovirheitä korjattu)
• Luku4 (lisätty: 28.9.2016, päivitetty: 12.10.2016)
• Luku5 (lisätty: 12.10.2016,  päivitetty: 17.10.2016)
• Luku6 (lisätty: 28.10.2016, luento: 31.10.2016 tauluteksti, luento: 2.11.2016 tauluteksti)
•  Luku7 (alkuosa lisätty: 6.11.2016, keskiosa lisätty: 8.11.2016,  loppuosa: lisätään 14.11.2016)
• Luku8 (lisätään: myöhemmin)
• Luku9 (lisätään: myöhemmin)
• Luku10 (lisätään: myöhemmin)
• Luku11 (lisätään: myöhemmin)

Huom! Luentokalvoihin tulee toisinaan korjauksia tai lisäyksiä, siksi laitan mukaan aina myös viimeisen muokkausajan. Joten kannattaa ennen lukemista hakea uusin versio.

Muuta luennoilla käytettyä materiaalia

• Luku2: tiheysfunktion estimointi ja eksponenttijakauman simulointiesimerkki (lisätty: 21.9.2016)

Esimerkkejä ja esimerkkilaskuja

Tähän lisään (myös pyynnöstä) esimerkkejä luentojen seuraamisen ja tehtävien tekemisen tueksi.

• Luku2: esimerkkilaskuja (lisätty: 22.9.2016)
• Luku2: esimerkki jatkuvan satunnaismuuttujan muunnoksesta, kun g on monotoninen (lisätty: 3.10.2016)
• Luku2: esimerkki jatkuvan satunnaismuuttujan muunnoksesta, missä g ei monotoninen (lisätty: 27.9.2016)
• Luku3: riippumattomuus (Esim1. klassinen nopanheitto, Esim2. yleensä X ei riippumaton itsestään, vakiosm riippumaton itsestään, ...) (lisätty: 3.10.2016)
  • Jatkoesimerkki (X riippumaton itsestään => X on vakiosm (ylikurssia, vaikkakin kurssin tekniikoilla saavutettavissa) (lisätty: 3.10.2016)
• Luku3: riippumattomuus (Esim. yleensä jos sm X ja Y riippuvat jostain samasta sm:stä, niin X ja Y eivät riippumattomia) (lisätty: 3.10.2016)
• Luku3: riippumattomuus (Esimerkkejä joissa: X ja Y jotka eivät riippumattomia, mutta g(X) ja h(Y) ovat riippumattomia) (lisätty: 3.10.2016)
• Luku4-5: tasajakauma odotusarvo ja varianssi eri tavoin laskettuna (lisätty: 18.10.2016)
• Luku4: varianssien ja kovarienssien laskuesimerkkejä ominaisuuksien ja riippumattomuuden avulla (lisätty: 18.10.2016)
• Luku4: jos X riippumaton itsestään ja sillä on varianssi => X on vakiosm (helppo esimerkki: var X = cov(X,X) = 0, jos X on riippumaton itsestään => X = EX tn:llä 1, lisätty: 28.10.2016)
• Luku4-5:  momenttiemäfunktio ja potenssisarja esimerkkilasku (lisätty 18.10.2016)
• Luku4-5: kumulanttiemäfunktioista esimerkkejä (potenssisarjoista ja muusta, lisätään: 19.10.2016)
• Luku 6: Tsebysevin ey, Markovin ey ja normaalijakauman hännät (lisätty: 31.10.2016)

Opetusmoniste

Opetusmoniste pysyy samana kuin viimeiset vuodet (jos muokkaan niitä, niin lisään muutokset näkyviin )

Petri Koistinen: Todennäköisyyslaskenta, Osa 1 (luvut 1–5), Osa 2 (luvut 6-11)

Luentopäiväkirja

Tähän kirjataan, mitä luennolla on tarkoitus käsitellä ja myös mitä on käsitelty. Kyseisiin monisteen (sekä kalvojen) jaksoihin on syytä tutustua ennen luentoa.

Luennon jälkeen päivitän päiväkirjaan tarkemmin, mitä luennolla oikeasti käsiteltiin.

Periodi I (5.9.-23.10)

Viikko 36:

• ma 5.9. Johdantoa; monisteen jaksot 1.1-1.3.
• ke 7.9: monisteen jaksot 1.4-1.7.

Viikko 37:

• ma 12.9: monisteen jaksot 1.8 ja 2.1-2.3.
• ke 14.9: monisteen jaksot 2.3-2.7.

Viikko 38:

• ma 19.9: luvun 2 kertaus ja monisteen jaksot 2.8-2.9
• ke 21.9: simulointiesimerkki ja monisteen jakso 2.10

Viikko 39:

• ma 26.9: yhteenveto luvuista 1 ja 2 sekä monisteen jaksot 3.1-3.4
• ke 28.9: monisteen jaksot 3.3-3.6

Viikko 40:

• ma 3.10: monisteen jakso 3.5 ja monisteen jaksot 4.1-4.4.
• ke 5.10: monisteen jaksot 4.4.-4.6

Viikko 41:

• ma 10.10: monisteen jaksot 4.6.-4.7
• ke 12.10: momenttiemäfunktiot ja monisteen luku 5

Viikko 42:

• ma 17.10: monisteen luku 5 loppuun
• ke 19.10: kertausta

Viikko 43 (koeviikko)

• pe 28.10. Ensimmäinen kurssikoe

Periodi II (31.10.-18.12)

Viikko 44:

• ma 31.10: monisteen lukua 6
• ke 2.11: monisteen lukua 6

Viikko 45:

• ma 7.11: pari epäyhtälöä ja monisteen lukua 7.1
• ke 9.11: monisteen lukuja 7.1-7.4 sekä 7.7

Viikko 46:

• ma 14.11: monisteen luku 7.5-7.8
• ke 16.11: monisteen luku loppuun

Viikko 47:

• ma 21.11: monisteen luku 8
• ke 23.11: monisteen luku 8

Viikko 48:

• ma 28.11: monisteen luku 9
• ke 30.11:

Viikko 49:

• ma 5.12:
• ke 7.12:

Viikko 50:

• ma 12.12
• ke 14.12

Viikko 51 (koeviikko)

• ti 20.12 Toinen kurssikoe

Ilmoittaudu kurssille

 
Unohditko ilmoittautua? Katso ohjeet täältä!

Laskuharjoitukset

Harjoitustehtävät

• Tehtävät 1 (lisätty: 6.9.2016)
• Tehtävät 2 (lisätty: 13.9.2016)
• Tehtävät 3 (lisätty: 21.9.2016)
• Tehtävät 4 (lisätty: 28.9.2016)
• Tehtävät 5 (lisätty: 5.10.2016)
• Tehtävät 6 (lisätty: 12.10.2016, huipukkuus oli tässä englanniksi "kurtosis". Myös "excess kurtosis" käännetään tyypillisesti suomeksi huipukkuudeksi)
• Kertaustehtäviä (lisätty: 19.10.2016)
• Tehtävät 7 (lisätty: 31.10.2016, nämä käsitellään harjoituksissa siis 8.-11.11.2016)
• Tehtävät 8 (lisätty: 8.11.2016)
• Tehtävät 9 (lisätään: 15.11.2016)
• Tehtävät 10 (lisätään: 22.11.2016)
• Tehtävät 11 (lisätään myöhemmin)
• Tehtävät 12 (lisätään myöhemmin)
• Kertaustehtäviä: (lisätään myöhemmin)

Ratkaisuehdotukset

• Tehtävät 1 (lisätty: 16.9.2016)
• Tehtävät 2 (lisätty: 23.9.2016)
• Tehtävät 3 (lisätty: 4.10.2016, muokattu (korjattu presemossa havaittuja virheitä): 5.10.2016)
• Tehtävät 4 (lisätty: 8.10.2016)
• Tehtävät 5 (lisätty: 15.10.2016)
• Tehtävät 6 (lisätty: 22.10.2016, huipukkuus oli tässä englanniksi "kurtosis")
• Kertaustehtäviä:
  • tehtävät 1-4 (lisätty: 24.10.2016, uudelleen skannattu: 25.10.2016)
  • tehtävät 5-7 (lisätty: 25.10.2016)
  • tehtävät 8-11 (lisätty: 25.10.2016)
  • tehtävät 12-15 (lisätty: 25.10.2016)
  • tehtävät 16-19 (lisätty: 25.10.2016)
  • tehtävät 20-23 (lisätty: 25.10.2016)
  • tehtävät 24-25 (lisätty: 25.10.2016)
• Tehtävät 7 (lisätään: 11.11.2016)
• Tehtävät 8 (lisätään: 18.11.2016)
• Tehtävät 9 (lisätään: 25.11.2016)
• Tehtävät 10 (lisätään: 2.12.2016)
• Tehtävät 11 (lisätään myöhemmin)
• Tehtävät 12 (lisätään myöhemmin)

Harjoitusryhmät

Palautetta kurssista

Matematiikan ja tilastotieteen laitoksella on käytössä jatkuva palautteen keruu eli voit antaa palautetta missä tahansa kohdassa kurssia. Palautelomakkeeseen pääset täältä.