Группа | Учебная литература |
---|---|
Область науки | Естественные науки Технические науки |
Название на русском языке | Сборник задач по математической статистике для геологов |
Авторы на русском языке | Гавришин А.И. |
Название на английском языке | Collection of task on mathematical statistics for geologists |
Авторы на английском языке | Gavrishin A.I. |
Издательство на русском языке | Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2010.– 102 с. |
Количественный характер современной геологической (геохимической, геофизической, петрографической, дистанционной и др.) информации создает широкие возможности использования математических методов и компьютерных технологий для обработки первичных данных и надежного обоснования выводов о закономерностях изменения состава, свойств и строения горных пород, подземных вод, месторождений полезных ископаемых. Вместе с тем возникают серьезные трудности из-за сложности изучаемых в геологии объектов и процессов, недостатков существующих классификаций, неформализованности многих геологических представлений и т.д.
Внедрение математики в геологию, по мнению большинства исследователей, следует рассматривать, преимущественно, как применение метода математического моделирования. Это означает, что необходимо установление аналогии объекта (процесса) и модели. Модель предназначена для исследования изучаемого объекта и должна быть подобна по части признаков этому объекту (по другим свойствам-признакам модель отлична от объекта, иначе она перестает быть только моделью). Наиболее широко в геологии применяются вероятностные модели, так как на значения того или иного свойства в данной точке геологического пространства оказывает влияние большое число разнообразных факторов, детерминированное описание которых практически невозможно.
Сборник задач является уникальным учебным пособием и предназначен для повышения уровня подготовки студентов при освоении современных методов вероятностно-статистического анализа геологической информации и для повышения квалификации специалистов в области естественных наук.
В сборнике задач представлены основные теоретические положения теории вероятностей и математической статистики, изложено решение типовых задач, даны условия задач для самостоятельного решения (в аудитории с преподавателем или дома), приведены необходимые статистические таблицы, массивы значений случайных величин с различными законами распределений и ответы на некоторые задачи.
В первом разделе «Элементы теории вероятностей» рассмотрены основные понятия теории вероятностей, сложение и умножение вероятностей, распределения – биномиальное, Пуассона и Гаусса (решения задач и задачи для решения).
Второй раздел – «Построение рядов распределений случайных величин и оценка статистических параметров». Рассмотрен расчет интервала группирования, определение частоты, частости, накопленной частости и способы построения гистограммы, полигона и кумуляты. Даны методы расчета оценки среднего арифметического и дисперсии, и интервальные оценки этих параметров. Специально охарактеризованы способы оценки параметров при логарифмически нормальном распределении геологических признаков.
Третий раздел – «Статистические критерии». Введено понятие нулевой гипотезы. Изложено применение критериев проверки принадлежности крайних значений к выборочной совокупности, проверки гипотезы о соответствии выборочного распределения некоторому теоретическому закону; основное внимание уделено проверке гипотез об отсутствии различий между оценками статистических параметров (Стьюдента, Родионова, Фишера, Бартлета, Кохрена и др.). Специально рассмотрены оригинальные статистические методы: последовательный анализ Вальда и «зет-квадрат» Гавришина.
Четвертый раздел – «Корреляционный и регрессионный анализ». Для оценки силы связей между геологическими признаками рассмотрено применение коэффициента взаимной сопряженности, рангового и парного коэффициентов корреляции, частного и множественного коэффициентов. Приведена схема расчета линейного уравнения регрессии.
Пятый раздел – «Погрешности измерений и качество информации». Исходя из теории ошибок и метрологии дано определение понятий «измерение и погрешность». Охарактеризованы систематическая и случайная составляющие погрешности, грубые ошибки, основные источники погрешностей и главные характеристики методов измерений (правильность и воспроизводимость). Представлены способы расчета погрешностей и правила представления результатов измерений. Специальное внимание уделено оригинальным методам учета погрешностей при статистическом обосновании выводов. Приведена процедура контроля качества измерений.
Шестой раздел – «Планирование количества наблюдений». Исходя из теории надежности и методов планирования экспериментов приведены способы планирования рационального количества наблюдений при проведении геологических исследований, при этом задаются уровни практической существенности, уровни статистической значимости и изменчивость признаков. Рассмотрена ситуация планирования рационального количества наблюдений для оценки средних, дисперсий и коэффициентов корреляции и для сравнения указанных параметров.
В задачнике изложены теоретические положения теории вероятностей и математической статистики, решения типовых задач, задачи для самостоятельной работы, статистические таблицы и ответы на некоторые задачи.
Задачник предназначен для студентов и профессионалов естественнонаучных специальностей (геологов, географов, экологов, гидрологов и др.) и направлен на повышение эффективности анализа первичной информации и надежности выводов.