Statistica.

Schede di studio e quiz

Statistica. Schede di studio

31 lezioni in 4 macroargomenti. Ogni scheda è organizzata a domande numerate: concetti, formule, esempi svolti, trappole e un quiz di ripasso di 10 domande con spiegazione.

1 · Probabilità (lezioni 1–6)

Lezione 1Probabilità

Cos'è la probabilità

Uno spazio di probabilità è una terna (Ω, E, P): esiti possibili, famiglia degli eventi (una σ-algebra) e una funzione P con P(Ω) = 1 e additività numerabile.

Lezione 2Probabilità

Il calcolo combinatorio

Su uno spazio finito con probabilità uniforme P(E) = |E|/|Ω|: per calcolare probabilità bisogna contare. Si contano disposizioni (l'ordine conta) e combinazioni (l'ordine…

Lezione 3Probabilità

La probabilità condizionata

Sapere che B si è verificato riduce lo spazio degli esiti: P(A|B) = P(A∩B)/P(B). Da qui la regola del prodotto e la formula di disintegrazione (probabilità totali).

Lezione 4Probabilità

Il teorema di Bayes

Il condizionamento non è simmetrico: P(A|B) = P(B|A)·P(A)/P(B). Con la formula di disintegrazione spiega il paradosso del test clinico e gli errori del procuratore.

Lezione 5Probabilità

L'indipendenza

Due eventi sono indipendenti se P(A∩B) = P(A)P(B). Per più eventi la regola deve valere per ogni sotto-famiglia finita: l'indipendenza a coppie non basta.

Lezione 6Probabilità

Esercitazione sulle nozioni di probabilità di base

Esercizi svolti su probabilità condizionata, Bayes, probabilità totali, estrazioni da urne, permutazioni e cicli, formula di inclusione-esclusione.

2 · Variabili aleatorie (lezioni 7–15)

Lezione 7Variabili aleatorie

Le variabili aleatorie

Una variabile aleatoria è una funzione misurabile sullo spazio di probabilità. La sua legge è la probabilità che induce sui valori; su ℝ la descrive la funzione di…

Lezione 8Variabili aleatorie

Variabili aleatorie indipendenti

Più variabili insieme formano un vettore aleatorio: la legge congiunta contiene più informazione delle marginali. Le variabili sono indipendenti se la congiunta si…

Lezione 9Variabili aleatorie

Esercitazione sulle variabili aleatorie discrete

Esercizi svolti: quando una funzione è una densità discreta, come si legge la funzione di ripartizione, la legge geometrica nei giochi a turni, l'urna di Pólya e la legge…

Lezione 10Variabili aleatorie

Il valor medio

Il valor medio è la media degli esiti pesata con le loro probabilità: E[X] = Σ x·P(X = x) per le discrete. In generale si definisce come estremo superiore sulle variabili…

Lezione 11Variabili aleatorie

Il valore atteso e l'integrale di Lebesgue

Su [0,1] con la misura di Lebesgue il valor medio di una funzione è il suo integrale di Lebesgue, che estende quello di Riemann. I teoremi di convergenza monotona e…

Lezione 12Variabili aleatorie

Variabili aleatorie assolutamente continue

Una v.a. è assolutamente continua se la sua ripartizione è l'integrale di una densità f ≥ 0 con integrale 1. Ogni singolo valore ha probabilità 0. Esempi fondamentali:…

Lezione 13Variabili aleatorie

Esercitazione sulle variabili aleatorie assolutamente continue

La formula di trasferimento E[g(X)] = ∫ g(s) f_X(s) ds permette di calcolare valori medi e varianze delle leggi continue: uniforme, esponenziale, normale, Gamma. Esercizi…

Lezione 14Variabili aleatorie

Variabili aleatorie assolutamente continue e indipendenza

Un vettore aleatorio è assolutamente continuo se la sua legge è un integrale multiplo di una densità congiunta. Le marginali si ottengono integrando le altre variabili…

Lezione 15Variabili aleatorie

Esercitazione sul valor medio

Valori medi delle leggi discrete principali (Bernoulli, binomiale, Poisson, uniforme, geometrica). Tecniche: linearità con le indicatrici, la formula E[Z] = Σ P(Z ≥ k),…

3 · Comportamenti asintotici (lezioni 16–20)

Lezione 16Comportamenti asintotici · scheda breve

La convergenza di variabili aleatorie

Una successione di v.a. può convergere in modi diversi: quasi certamente, in probabilità, in legge. Dal più forte al più debole: quasi certa ⇒ in probabilità ⇒ in legge.

Lezione 17Comportamenti asintotici

La legge dei grandi numeri

Con variabili i.i.d. di media finita μ, la media campionaria converge a μ: in probabilità (legge debole) e quasi certamente (legge forte). Ne seguono l'interpretazione…

Lezione 18Comportamenti asintotici

La varianza e i momenti

La varianza è il valor medio dello scarto quadratico dalla media: Var(X) = E[X²] − E[X]². La varianza campionaria con 1/(n−1) ha valor medio σ². Si calcolano le varianze…

Lezione 19Comportamenti asintotici

Il teorema limite centrale

Con variabili i.i.d. di media μ e varianza σ² finita, la media campionaria standardizzata converge in legge alla normale standard: per n grande X̄ ≈ N(μ, σ²/n).…

Lezione 20Comportamenti asintotici · scheda breve

Riepilogo dei comportamenti asintotici

Scheda di riepilogo della sezione: tipi di convergenza, disuguaglianze di Markov e Chebyshev, legge dei grandi numeri, teorema limite centrale e come scegliere lo…

4 · Statistica (lezioni 21–31)

Lezione 21Statistica

Rappresentare i dati: tabelle, grafici e frequenze

I dati possono essere quantitativi o qualitativi (ordinali o nominali). Si riassumono con frequenze assolute, relative e cumulate e si rappresentano con il grafico…

Lezione 22Statistica

Le grandezze che sintetizzano i dati

Il centro dei dati si misura con media, trimmed mean e mediana; la dispersione con varianza, deviazione standard e scostamento semplice medio. La media minimizza gli…

Lezione 23Statistica

Simmetria, asimmetria e legge normale

La disuguaglianza di Chebyshev garantisce, per ogni data set, una quota minima di dati vicino alla media. Gli indici di Fisher e di Groeneveld-Meeden misurano…

Lezione 24Statistica

Misure di frequenza: moda e percentili

Moda, percentili e quartili usano solo frequenze e ordine dei dati, non la scala. L'intervallo interquartile misura la dispersione; le Tukey fences definiscono gli…

Lezione 25Statistica

Concentrazione e omogeneità

Una distribuzione è concentrata se le frequenze si accumulano su pochi valori, omogenea se sono quasi uguali. Si misura con l'entropia di Shannon e l'indice di…

Lezione 26Statistica

Serie storiche, indici e rapporti statistici

Una serie storica è una successione di osservazioni nel tempo, con componenti di trend, stagionalità, ciclo e irregolare. Gli indici semplici (base fissa o mobile) e…

Lezione 27Statistica

Correlazione e regressione lineare semplice

Covarianza e indice di correlazione misurano l'associazione lineare tra due variabili numeriche; la correlazione non implica causalità. La retta di regressione dei minimi…

Lezione 28Statistica

La regressione lineare multivariata

Con dati vettoriali la media è un vettore e la covarianza una matrice. Le correlazioni canoniche estendono la correlazione; i minimi quadrati danno A = Cᵗ Σx⁻¹; R² misura…

Lezione 29Statistica

Introduzione a R e RStudio

R è un linguaggio open source per il calcolo statistico; RStudio è l'ambiente che ne semplifica l'uso. Oggetti principali: vettori, matrici, liste, data frame, funzioni,…

Lezione 30Statistica

Esercitazione sul teorema limite centrale

Esercizi svolti con l'approssimazione normale: intervalli per il numero di teste, verifica del rapporto tra i sessi alla nascita, mancini con la correzione di continuità,…

Lezione 31Statistica

Statistiche, stimatori e stime

Il campione è un vettore di variabili aleatorie i.i.d. con legge nota a meno di un parametro θ. Una statistica è una funzione del campione; usata per stimare θ si chiama…