Probabilidade
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Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Ciências Exatas
Departamento de Estatística
Disciplina: Probabilidade I (EST-007) - Turma TB
Prof.: Frederico R. B. Cruz
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Período: 2º Semestre de 2024
Sala: 4069 (ICEx-Pampulha)
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Divulgação: 17/12/2024
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Entrega: 14/01/2025
(em PDF via
Moodle)
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Lista de Exercícios 9
- Cap. 8 - Variáveis Aleatórias Discretas
(Meyer, 1984)
Cap. 9 - Algumas Variáveis Aleatórias Contínuas
Importantes (Meyer, 1984)
-
Valendo como Lista 9, suba no Moodle um
arquivo pdf com:
- as saídas dos comandos testados,
- os gráficos gerados e
- seu comentários.
Esta lista pressupõe o uso do software estatístico , que pode ser baixado diretamente da respectiva homepage.
Material de referência pode ser encontrado na internet sem
dificuldade (por exemplo, aqui).
- 1. aspectos gerais do R
- baixe, instale e carregue o ;
- suponha que você tenha medido o volume de gasolina (em litros) que
você adicionou ao seu carro em 118 paradas para completar o tanque e
suponha que esses dados estão em um arquivo texto chamado
carro.txt;
recupere-o e salve-o em em um diretório qualquer (p.e., na
área do seu desktop);
- inclua este diretório como diretório de trabalho, o que
no (no Windows®) pode ser
feito via menu,
Arquivo -> Muda dir
ou via comando
setwd("C:/Users/XXxxx/Desktop")
- utilize o comando
carro.gas <- scan(file="carro.txt")
para criar o objeto (vetor) carro.gas;
- utilize o comando
carro.gas
para ver o conteúdo do objeto carro.gas;
- utilize o comando
carro.gas[6]
para ver o conteúdo do 6º elemento (observação)
do objeto carro.gas;
- utilize o comando
length(carro.gas)
para ver o número de elementos do objeto carro.gas;
- utilize o comando
mean(carro.gas)
para calcular a média dos valores do objeto carro.gas;
- utilize o comando
var(carro.gas)
para calcular a variância dos valores do objeto carro.gas;
- 2. distribuições de probabilidade e números
aleatórios
- O tem muitas funções para
realizar cálculos de probabilidade, incluindo geração
de números aleatórios de determinadas
distribuições de probabilidade. Essas funções
têm a seguinte forma geral:
- letranome
(argumentos separados por
vírgulas)
em que letra indica a operação:
- r, para geração de número aleatórios,
- p, para calcular probabilidades acumuladas
F(X ≤ x),
- q, para calcular quantis da inversa de
F(X ≤ x),
- d, para calcular densidades de probabilidades, para
variáveis aleatórias contínuas, e probabilidades, para
variáveis aleatórias discretas,
e nome indica a distribuição de probabilidade:
- binom, para a binomial,
- nbinom, para a binomial negativa,
- pois, para a Poisson,
- unif, para a uniforme,
- exp, para a exponencial,
- norm, para a normal, entre outras.
- gere 1000 valores de uma distribuição
Poisson(lambda=1), pelos comandos
set.seed(13579)
x=rpois(1000,lambda=1)
Obs.: O comando set.seed(13579) serve para inicializar a
semente do gerador de números pseudo-aleatórios; dessa forma o
seguinte resultado deverá ser produzido:
x
[1] 0 2 0 2 1 ...
- calcule P(X = 1), em que X ~ Poisson(1), pelo
comando
dpois(1,lambda=1)
- compare essa probabilidade, com a frequência observada de
valores X=1 na simulação anterior, pelo comando
table(x)
- gere 10 valores de uma Normal(média=25,
desvio-padrão=5), pelo comando
rnorm(10,25,5)
- seja Z ~ Normal(0,1), calcule P(Z < -1.64),
pelo comando
pnorm(-1.64,0,1)
- seja Z ~ Normal(0,1), calcule P(Z > 1.96),
pelo comando
1-pnorm(1.96,0,1)
- seja Z ~ Normal(0,1), encontre k, tal que
P(Z < k) = 0.05, pelo comando
qnorm(0.05,0,1)
- seja Z ~ Normal(0,1), encontre k, tal que
P(Z > k)=0.025, pelo comando
qnorm(1-0.025,0,1)
- 3. gráficos
- utilize o comando
hist(carro.gas,freq=F)
para fazer um histograma de densidades dos valores do objeto carro.gas;
- o histograma acima gerado é apropriado para
verificação do ajuste de uma distribuição;
verifique o ajuste de uma normal, com média e variância
dos dados (este método de ajuste de modelos é denominado
Método dos Momentos):
x=seq(5,25,leng=100)
y=dnorm(x,mean=mean(carro.gas),sd=sqrt(var(carro.gas)))
lines(x,y)
- gere uma série temporal composta por uma onda senoidal (padrão),
contaminada por uma variável aleatória de
distribuição normal (ruído gaussiano), com
média μ = 0 e desvio-padrão σ = 0.1, pelo comando:
st1=sin(seq(-pi,pi,len=100)) + rnorm(100,0,0.1)
- divida sua tela gráfica em uma matriz de 3 linhas × 2
colunas, pelo comando
par(mfrow=c(3,2))
- grafe sua série temporal pelo comando:
plot(ts(st1))
- repita a geração de novas séries temporais,
contaminadas por ruídos gaussianos, de desvios-padrões
crescentes (σ = 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0, ...), grafe-as,
compare-as e responda: a partir de qual desvio-padrão sua onda senoidal
fica irreconhecível? (Faça uma análise puramente
qualitativa, visual.)
- Bibliografia:
- Meyer, P. L.
Probabilidade: Aplicações à
Estatística.
2a Ed.,
Livros Técnicos e Científicos Editora S.A.,
Rio de Janeiro, 1984. (livro texto)
- Endereços:
- Atenção:
- O material aqui contido deve ser tomado como um guia bastante
confiável do conteúdo do curso. Entretanto, você
não poderá reivindicar quaisquer direitos baseado neste
material. Em particular, reservo-me a prerrogativa de alterar datas,
programação ou critério de avaliação.
Avisos oficiais serão sempre aqueles feitos em sala de aula.
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