Tekniikan tilastomatematiikka (3 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija osaa
- havainnollistaa tilastollista aineistoa sopivilla kuvaajilla.
- käyttää tietokonetta tilastollisten perustunnuslukujen laskentaan.
- tulkita aineistoa kuvaajien ja tunnuslukujen avulla.
- kombinatoriikan perusteet
- laskea todennäköisyyksiä sekä teoreettisesti että tietokoneella simuloiden.
- laskea otoksen luottamusvälin ja pystyy käyttämään tätä hyväkseen mm. hypoteesin testauksessa
- perustiedot regressiosta ja korrelaatiosta.

Sisältö (Opintojakso)

Todennäköisyyden käsite, kombinatoriikan perusteet, tavallisimmat jakaumat, mm. normaali-, binomi-, t- ja Poisson-jakauma. Tilastollisen testauksen periaatteet, mittausaineiston käsittely tietokoneella ja sen kuvaaminen graafisesti.
Tärkeimpien tilastollisten tunnuslukujen käyttö ja merkitys. Regressiotekniikan käyttö mittausten mallintamisessa ja ennustamisessa.

Esitietovaatimukset (Opintojakso)

Excelin peruskäyttö, Funktiot ja matriisit, Integraalilaskenta tai vastaavat tiedot

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Ensimmäinen välikoe pidetään 24.2 kello 8:00 - 10:00 luokassa A3-27. Toisen välikokeen tarkempi aika julkaistaan maaliskuun puolessa välissä.
Opintojakson päätyttyä koko opintojaksolle on kaksi uusintatenttiä. Hyväksyttyä arvosanaa voi korottaa 1. uusintatentissä. Näistä tulee tarkemmat päiväykset maaliskuun lopussa.
Mahdollisista tenttipäivien muutoksista sovitaan tunnilla ja ne päivitetään totsuun sekä niistä ilmoitetaan kurssiin ilmoittautuneille myös sähköpostilla. Opiskelija on velvollinen tarkistamaan mahdolliset tunnilla sovitut muutokset tenttiajoissa.
Kaikissa tenteissä saa olla mukana ainoastaan opettajan erikseen määrittelemät materiaalit ja välineet.
*Alustavat päivät*: 1.uusinta 11.05.2016 ja 2. uusinta syyskuun alku 2016.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso suoritetaan laskuharjoituksilla, kotitehtävillä ja välikokeilla (2 kpl.
Laskuharjoituksista ja kotitehtävistä voi hankkiä yhteensä 10 pistettä arviointiin ja ne vaikuttavat myös uusinnan/korotuksen tuloksiin.
Lopullinen arvosana määräytyy välikokeiden (maksimi 32 pistettä) perusteella. Välikokeiden arvostelussa otetaan huomioon tilastomatemaattisten käsitteiden ja ilmiöiden ymmärrys, tilastollisten menetelmien soveltamistaito, ratkaisun oikeellisuus, valittu ratkaisutapa sekä esitystavan selkeys.
Varma läpipääsy on 16 pistettä.
Arvosteluun voi hankkia lisäpisteitä (0-5 pistettä) ohjelmoimalla jonkun tilastollisen menetelmän tai analyysin etukäteen sovitulla tavalla.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Lähiopetus, itsenäinen opiskelu, harjoitukset, laskutehtävät, harjoitustyö, ongelmalähtöinen opiskelu, yhteistoiminnallinen oppiminen, tentti.

Oppimateriaalit

Osia seuraavista kirjoista
- Holopainen, Pulkkinen: Tilastolliset menetelmät, Weilin+Göös
- Leila Karjalainen: Tilastomatematiikka, Pii-kirjat
- Kume, Hitoshi: Laadun parantamisen tilastolliset menetelmät, Suomen laatuyhdistys
- opettajan antamat nettilinkit
- erilaiset verkkomateriaalit
- lisäksi käytetään opettajan erikseen jakamia monisteita

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opiskelijan keskimääräinen työmäärä on noin 80-85 tuntia, joka koostuu lähiopetuksesta, kotitehtävistä, laskuharjoituksita, itsenäisestä työskentelystä ja kokeista.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Kurssin voi suorittaa myös vaihtoehtoisella tavalla, joka tapahtuu tentillä. Tämäkin vaihtoehto on voimassa myöskin ajalla 03.01.2016-12.05.2016. Tästä suoritustavasta voi kysyä tarkempia tietoja opettajalta. Tämä suoritustapa on voimassa sekä itsenäisillä että tavoiteaikataulun ylittäneillä opiskelijoilla.

Lisätietoja opiskelijoille

Poissaolo välikokeista vastaa hylättyä suoritusta. Sairaustapauksissa vaaditaan lääkärintodistus.
Tekniikan kaavasto on tarpeellinen. Kurssilla käsiteltävät tehtävät lasketaan ja ratkaistaan pääosin kynällä ja paperilla. Tietokonetta ja laskinta voi käyttää ratkaisun tukena, jolloin tietokoneella tehtävä laskenta tehdään Excelillä ja Excelin analyysityökaluilla. Kaavat ja välivaiheet on kuitenkin aina esitettävä ratkaisujen yhteydessä.

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija ymmärtää perusjoukon ja otoksen välisen eron. Opiskelija osaa laskea keskeis-, hajonta- ja sijaintiluvut otoksen perusteella. Opiskelija osaa suunnitella yksinkertaisia koeasetelmia tilastollisen tutkimuksen tekoon ja havainnollistaa saadut tulokset sekä graafisesti että numeerisesti. Opiskelija ymmärtää binomijakauman ja normaalijakauman perusteet.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa t-jakaumaa erilaisten tutkimusasetelmien ja mittausjoukkojen käsittelyssä. Opiskelija hallitsee tilastollisen päättelyn perusteet erikokoisten otosten käsittelyssä. Opiskelija ymmärtää regressioanalyysin tulosten merkityksen. Opiskelija suoriutuu annetuista tehtävistä itsenäisesti ja ottaa vastuun myös ryhmän suoriutumisesta.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Edellisen lisäksi opiskelijalla on kokonaisvaltainen käsitys opintojakson asioista ja niiden käytöstä ongelmien ratkaisuun sekä taito esittää ja perustella loogisesti valitut ratkaisut. Opiskelija on erittäin motivoitunut ja ottaa sitoutuneesti vastuuta omasta ja ryhmän suoriutumisesta.