Експеримент - метод дослідження об’єкта, явища в умовах активної взаємодії спостерігача з досліджуваним об’єктом. Зазвичай експеримент проводиться в межах наукового дослідження та призначений для перевірки гіпотези.
Комп’ютерний експеримент інструмент дослідження комп’ютерних моделей з метою визначення, як змінюються параметри моделі. В середовищі програмного засобу за значеннями одних параметрів моделі обчислюються інші її параметри, і на цій основі робляться висновки про властивості об’єкта.
Комп’ютерний експеримент не відображає об’єкт або явище, а є чисельною реалізацією створеної людиною математичної моделі об’єкта чи явища.
У будь-якому експерименті досліджують властивості певної кількості однотипних об’єктів, щоб зробити висновок стосовно досліджуваних властивостей усіх таких об’єктів.
Математична статистика
Вся сукупність елементів, яку треба вивчити називається генеральною сукупністю.
Якщо досліджувалися властивості одного об’єкта в певні моменти часу, то дані складають часовий ряд, а якщо статистичні дані збиралися з різних об’єктів, то вони належать просторовому ряду.
Статистика — наука, що вивчає методи кількісного охоплення і дослідження масових явищ і процесів.
Дані статистики — кількісні властивості явищ, об’єктів, процесів, мета — виявлення особливих закономірностей.
Математична статистика – наука про математичні методи систематизації, опрацювання та використання статистичних даних для наукових і практичних висновків.
Для аналізу кількісних характеристик використовують статистичні дослідження. Кожне дослідження складається із отримання кількісних даних та їх подальшого статистичного опрацювання.
Дані для дослідження називають статистичними даними (вибіркою).
Характеристики вибірки
Обсяг вибірки — кількість елементів у вибірці.
Розмах вибірки — різниця між максимальним і мінімальним значеннями елементів вибірки.
Середнє арифметичне ряду чисел — це частка від ділення суми цих чисел на їх кількість (обсяг вибірки).
Мода ряду чисел — число, яке найчастіше зустрічається в ряді даних. Якщо дані у вибірці не повторюються, мода не обчислюється. Якщо в ряді даних є числа, які зустрічаються однакову кількість разів, мода буде мати кілька значень.
Частота — число повторень значень вибірки в заданих інтервалах. Якщо інтервалом є вибірка, то частотою є повторення кожного значення у вибірці.
Відносна частота — це відношення частоти до загальної кількості даних у вибірці.
Стандартне відхилення (середньоквадратичне відхилення, СКВ) — показник розсіювання статистичних даних відносно середнього значення вибірки.
Вибірка - це частина генеральної сукупності об’єктів, яка охоплюється експериментом.У математичних моделях вибіркою є часовий або просторовий ряд статистичних даних.
Алгоритм обчислення середньоквадратичного відхилення:
Увага! Під час роботи з комп'ютером дотримуйтеся правил безпеки та санітарно-гігієнічних норм
Завдання 1.
Благодійна організація допомоги безпритульним тваринам «Щаслива лапка» провела акцію «Врятуй життя», в ході якої заохочувала людей забрати додому песика.
В таблиці наведено дані з кількості собак, у яких з’явились нові власники протягом двох тижнів до проведення акції та протягом двох тижнів після неї. Потрібно обчислити статистичні характеристики, порівняти дві вибірки та зробити висновки, наскільки дієвою виявилась проведена акція.
Хід виконання:
1.Створіть у табличному процесорі таблицю згідно зразка наведеного нижче та збережіть документ під іменем Практична-1.xlsx.
2. Вставте функції розрахунку статистичних характеристик у клітинки В18 : В24:
1) зробіть активною клітинку В20 для підрахунку середнього арифметичного;
2) перейдіть у стрічку ОСНОВНЕ і скористайтесь групою функцій ∑ ;
3) оберіть функцію AVERAGE(СЕРЕДНЄ);
4) виділіть діапазон В3 : В16; та натисніть клавішу ENTER;
5) аналогічно обчисліть мінімальне MIN(МІНІМУМ) і максимальне MAX(МАКСИМУМ) значення в клітинках В18, В19;
6) для підрахунку розмаху в клітинку В22 введіть формулу = В18 –В19;
7) Обчисліть медіану: зробіть активною клітинку D25, перейдіть до стрічки ФОРМУЛИ, у групі Бібліотека функцій перейдіть до групи Інші функції — Статистичні; виберіть функцію MEDIAN(МЕДИАНА); уведіть у вікні, що розкриється, діапазон В3:В17; натисніть клавішу ENTER;
8) У клітинці В23 обчисліть стандартне відхилення CTDEV (СТАНДОТКЛОН);
9) «Протяжкою» за допомогою маркера автозаповнення та миші скопіюйте формули з діапазону В18:В23 у клітинки С18:С23.
Проаналізуйте отримані результати.
Завдання 2.
Відкрийте другий аркуш. Створіть таблицю за зразком.
2. Вставте функції розрахунку статистичних характеристик у клітинки D20:D25.
3. Підрахуйте моду:
1) зробіть активними клітинки діапазону С3:С7;
2) перейдіть до статистичних функцій і виберіть функцію MODE.MULT(МОДА. НСК);
3) уведіть у вікні, що розкриється, діапазон В3:В17;
4) підтвердіть роботу з масивом чисел сполученням клавіш CТRL+SHIFT+ENTER.
5) проаналізуйте результат: чому у вибраному для результату діапазоні 2 клітинки мають значення, а три вказують на помилку
4. Виконайте підрахунок кількості значень, які повторюються:
1) зробіть активними клітинки діапазону D3:D18;
2) перейдіть до статистичних функцій і виберіть функцію FREQUENCY(ЧАСТОТА);
3) уведіть у вікні, що розкриється, діапазон даних В3:В17 і діапазон інтервалів В3:В17;
4) підтвердіть роботу з масивом чисел комбінацією клавіш CТRL+SHIFT+ENTER;
5) проаналізуйте результат: чому у вибраному для результату діапазоні деякі клітинки мають значення, а деякі містять 0.
5. Для обчислення відносної частоти:
1) уведіть у клітинку Е3 формулу = D3/$D$20;
2) «протяжкою» за допомогою маркера автозаповнення та миші скопіюйте формулу у клітинки діапазону Е4:Е17;
3) укажіть відсотковий формат у діапазоні Е4:Е17.
6. У клітинку С26 введіть текст «СКВ», у клітинці D26 самостійно обчисліть СКВ.
7. У клітинці F3 обчисліть значення моди з використанням функції MODE.SNGL(МОДА.ОДН).
Проаналізуйте отримані результати.
Домашнє завдання
У таблиці, наведеній нижче, подано результати виступу команди в олімпіаді з програмування. Потрібно ранжувати учнів за цими результатами, присвоївши номер 1 учню з найкращим результатом, номер 2 – студенту с другим результатом. Визначте, до яких результатів – високих чи низьких тяжіє більшість команди.
Створіть таблицю за зразком. Використайте функції RANK (РАНГ) та СKEW(СКОС)
Результат роботи додайте у розділі Ваші роботи на платформі Google ClassRoom.