Institut für Mathematik

Vorlesungen/Details

FS 18

Übungen

Mo 12.15 - 13.45
Y24G45
Übungen Stochastik für die Naturwissenschaften Gr. Mo
Tutor: Anna Graff
Mo 16.15 - 18.00
Y27H35/36
Fragestunde Stochastik für die Naturwissenschaften
Tutor: Tran Xuan Thanh Elsener
Di 12.15 - 13.45
Y15G40
Übungen Stochastik für die Naturwissenschaften Gr. Di
Tutor: Abigail Sutton
Mi 12.15 - 13.45
Y15G60
Übungen Stochastik für die Naturwissenschaften Gr. Mi
Tutor: Olga Kolotuhina
Do 12.15 - 13.45
Y15G60
Übungen Stochastik für die Naturwissenschaften Gr. Do
Tutor: Arianna Francesca Piana
Fr 12.15 - 13.45
Y15G60
Übungen Stochastik für die Naturwissenschaften Gr. Fr
Tutor: Michael Hediger

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Abgabelink Übungen

Übersichtsplan Übungsbetrieb

Weil wir im Stoff gegenüber den Übungen leicht zurückgefallen sind, gilt für die kommenden 3 Wochen:

  • Die Vorlesung findet unverändert normal statt.
  • In Woche 16 gibt es ausnahmsweise von 1215-1345 eine Fragestunde und keine Vorbesprechung des neuen Blatts.
  • Blatt 7 ist bis Mittwoch 17. April 1015 abzugeben, dann Osterferien, dann keine Abgabe, dann Blatt 8 ist bis Mittwoch 8. Mai 1015 abzugeben.
  • Vorbesprechung Blatt 8 in Woche 18.
  • Bitte beachten Sie die Auswirkungen auf die gesamte Punktzahl und den Abschluss des Semesters: Blatt 12 zählt nicht; ist aber prüfungsrelevant; total braucht man nur noch 60 % von 186 Punkten, also 111 Punkte
  • Das Doku "Uebungsbetrieb" oben ist schon angepasst!

Die Vorlesung sowie die MO- und FR-Übungsstunden (12:15-13:45 Uhr) werden aufgezeichnet und sind über OLAT zugänglich. Sie benötigen für den Zugang Ihr AAI-Login. Es kann aus technischen Gründen Ausfälle geben; die Studierenden können sich in keiner Form auf allfällige Ausfälle berufen, falls sie Anforderungen zum Übungsbetrieb oder zur Prüfung nicht erfüllen können. Es gibt - im Gegensatz zum Herbstsemester (MAT 182) - keinen Life-Stream.

Allgemeine Informationen und Frequently Asked Questions

Formaljuristisch:

  • Diese Vorlesung ist eine obligatorische Fortsetzung der Vorlesung "Analysis für die Naturwissenschaften" (MAT 182) aus dem Herbstsemester. Vorsicht: Viel von MAT 182 ist Ihnen aus dem Gymnasium bekannt gewesen, das dürfte in MAT 183 kaum der Fall sein. Sie müssen hier also viel mehr arbeiten, zum Beispiel auch den Storrer parallel dazu lesen!
  • Vorkenntnisse: Differential- und Integralrechnung, wie in der Analysis für die Naturwissenschaften (MAT 182) behandelt.
  • Es werden die wichtigsten Begriffe und Konzepte aus der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik eingeführt und ihre Anwendungen illustriert. Die Ziele der Vorlesung sind:
    1. Grundlagen für weiterführende Vorlesungen werden bereitgestellt
    2. Einfache statistische Probleme können von den StudentInnen selbständig gelöst werden
    3. Die korrekte Lösung von schwierigeren statistischen Problemen kann von den StudentInnen nachvollzogen und auf eigene Probleme mit gleicher Struktur angewandt werden
    4. Die StudentInnen haben mit dem Statistik-Paket R gearbeitet
    5. Die StudentInnen erkennen die Grenzen der Statistik bei Entscheidungsproblemen
  • Bitte beachten Sie die Modulinformationen.

Verantwortliche Personen:

Feedback erwünscht:

Sie können den Dozenten oder die Übungsleitungen in der Pause oder vor und nach der Vorlesung ansprechen oder ein Email schreiben, wenn Sie Feedback geben wollen. Falls Sie dies anonym machen wollen, benutzen Sie doch eine passende Seite dieses Dokuments und legen es in die Kartonschachtel im Vorlesungssaal des Dozenten.

Literatur: Ich arbeite in der Vorlesung mit meinem eigenen Skript (siehe weiter unten). Bemerkungen zur Begleitliteratur zum Vorlesungsskript:

  • mindestens erste beiden unten zum Kauf empfohlen
  • dieses zweite Buch von Storrer wurde für eine 2-stündige Einführung geschrieben. Wir haben aber eine 4-stündige Vorlesung und weit ambitiösere Ziele. Damit wir dorthin gelangen, müssen wir im Skript mit einem hohen Abstraktionsgrad arbeiten - der Storrer ist diesbezüglich viel anschaulicher. Die Abstraktion ist jedoch notwendig, damit wir dann auch in hohem Tempo vorwärtskommen.
  • Der Versuch, nur den Stahel zu lesen, sollte nicht gewagt werden: Storrer erklärt die Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik viel besser:

Die empfohlenen Bücher sind dann:

  1. für die ersten Wochen: Einführung in die mathematische Behandlung der Naturwissenschaften II von H.H. Storrer, Birkhäuser, 1995, Korrekturen. Eine alte Version hiervon kann von eingeschriebenen StudentInnen der ETH kostenlos heruntergeladen werden via den Springerlink (Login (oben rechts) -> Institutional login -> Login via Shibboleth -> ETH Zürich. Die PDF sind mit einem digitalen Wasserzeichen versehen. Es ist nicht zu empfehlen, sie weiterzugeben.)

    Buch Storrer II (das hat eine 8 auf dem Umschlag): Erhältlich für 35 CHF in den Filialen:

    • ETH Store AG Polyterrasse, Offen Mo-Fr 9-18 Uhr
    • ETH Store AG Hönggerberg, Offen Mo-Fr 8-18 Uhr, Sa 11-16 Uhr
    • Online bestellen: www.eth-store.ch

  2. für die restlichen Wochen: Statistische Datenanalyse von W.A. Stahel, Vieweg
  3. Zur Belebung: Statistik in Cartoons L. Gonick und W. Smith
  4. In English: We recommend Statistics for Engineers and Scientists by William Navidi. However, the exam will be based on the official lecture notes and on Einführung in die mathematische Behandlung der Naturwissenschaften II by H.H. Storrer, Birkhäuser, 1995.

Militär- und Zivildienste:

  • 2 Wochen Dienst: Blatt der zweiten Woche des FDT wird zu 60 % gutgeschrieben; das Blatt der ersten Woche können Sie noch lösen und abgeben (an Korrekturassi schicken)
  • 2.5-3.5 Wochen Dienst: zwei Blätter der beiden letzten Wochen des FDT werden zu 60 % gutgeschrieben
  • Marschbefehl gescannt an Korrekturassistent mit cc an Abigail Sutton.
  • Versuchen Sie, in Zukunft beim AC-Dienst, Wache, Küche oder Putzdienst unterzukommen. Dort haben Sie so viel frei einteilbare Zeit (zumindest ab dem zweiten FDT), dass Sie problemlos auch im Militär weiterstudieren können.
  • Versuchen Sie auch, für die Vorlesung Urlaub zu erhalten. Das lockert den FDT auf. Ich schreibe hierzu gerne eine Empfehlung (bitte Marschbefehl und Matrikelnummer schicken).
Ich komme von einer anderen Uni/Fakultät und habe schon eine ähnliche Vlsg gehabt: Falls Sie von einer anderen Uni oder Fakultät kommen und dort bereits eine Ihrer Meinung nach vergleichbare Vlsg besucht haben, können Sie einen Antrag beim Studiendekanat MNF stellen, dass Sie MAT 183 nicht mehr besuchen müssen. Dieser Antrag kann entweder direkt vom Studiendekanat MNF entschieden werden, oder das Studiendekanat MNF nimmt mit dem Modulverantwortlichen Prof. Furrer Rücksprache (dieser dann ev mit mir). Sie müssen damit insbesondere nicht selber zu mir kommen!

Arztzeugnisse müssen Sie bei folgenden Personen vorzeigen: Wegen des Übungstestats bei Abigail Sutton. Wegen der gesamten Vlsg oder Prüfung beim Dekanat.

Im Regelfall besuchen Sie die ordentliche Prüfung und nicht die Repetitionsprüfung - so haben alle die gleichen Voraussetzungen. Ausnahmen sind Krankheit oder andere wichtige Gründe. Die Daten finden Sie hier.

Wenn Sie das Testat für die Übungen nicht erreicht haben, können Sie die Prüfung nicht ablegen und das Modul gilt als Ganzes als Nichtbestanden (Sie haben damit einen Versuch weniger!). Besuchen Sie in einem Jahr Vlsg, Ue und Prüfung.

Repetenten: Studierende, welche die Modulprüfung nicht bestanden haben, haben folgende 2 Möglichkeiten:

  1. Repetitionsprüfung: Für die Repetitionsprüfung müssen Sie sich anmelden. Das Studiendekanat MNF sendet Ihnen nach der Notensitzung ein Anmeldeformular. Die Repetitionsprüfungen sind für beide Module MAT 182/183 jeweils erst im Herbst, genaue Daten hier.
  2. Ganzes Modul repetieren: Zur regulären Prüfung MAT 182 im Januar bzw. MAT 183 im Juni sind nur Studierende zugelassen, die wieder eingeschrieben sind, d.h. solche, die das ganze Modul repetieren, inkl. Übungen mit Testat.
Kleiner Tipp für die Vorlesung, da Sie sinnvollerweise ihr altes Skript wieder benutzen: überkleben Sie die Lösungen der in der Vorlesung behandelten Übungen mit einem Blatt (nur an einem Rand kleben, sodass Sie die alte Lösung auch anschauen können).

Skript

  • Bitte vor der Vorlesung ausdrucken
  • Da wir die Lücken gemeinsam ausfüllen, kleine Empfehlung: genau eine Seite pro Blatt ausdrucken
  • Die paar Zusatzblätter unten sind im Skript nicht vorhanden
  • wegen Sonderzeichen:
    1. pdf auf Desktop saven
    2. mit Acrobat Reader öffnen
    3. Drucken
Skript für R-Leistungskurs: Introduction to R (für erste Doppelstunde in Woche 2 obligatorisch; Rest freiwillig)

Skript für Übungsstunden

0. Intro
1. Kombinatorik
2. Beschreibende Statistik
3. Wahrscheinlichkeit P
4. Zufallsgrösse X
5. Erwartungswert E und Varianz V
6. Die wichtigsten Verteilungen
7. LLN und CLT
8. Schätzen von Parametern und Konfidenzintervalle
9. Testen von Hypothesen
10. ANOVA/Regression
11. Planung von Experimenten, Miscellanea

Weiterführende Dokumente und Seiten (im Skript nicht vorhanden, bitte auch ausdrucken):

  • Wie man ein Mädchen oder einen Knaben zeugt, NZZaS, 26.2.2006
  • Bedingte Wahrscheinlichkeiten - Big Data - personalisierte Medizin (zu Kapitel 3)
  • Wahrscheinlichkeitsbaum KKW (zu Kapitel 3)
  • Tabelle Binomialverteilung (zu Kapitel 4)
  • WF-Binomialverteilung (zu Kapitel 4)
  • Verteilungsfunktion der F-Verteilung (95%) (zu Kapitel 6)
  • Online-Demos zu Verteilungen - ein Muss (zu Kapitel 6)
  • CLT1 (zu Kapitel 4 und 7)
  • CLT2 (zu Kapitel 4 und 7)
  • Summe uniform & CLT (zu Kapitel 7)
  • Video zu CLT (zu Kapitel 7)
  • Geschichte der Statistik (zu Kapitel 9)
  • Boxplot ANOVA (zu Kapitel 10)
  • Tschernoby-Rohdaten: Distanz vs Radioaktivität (zu Kapitel 10)
  • Pairsplot Tschernobyl (zu Kapitel 10)
  • variance-reduction Plots (zu Kapitel 10)
  • Cartoon Variance Reduction (zu Kapitel 10)
  • Guidelines (zu Kapitel 11)
  • Incongruence between test statistics and P values in medical papers (zu Kapitel 11)
  • Why Most Published Research Findings Are False (zu Kapitel 11)
  • Bradford-Hill-Kriterien für Kausalität in der Medizin (useful) (zu Kapitel 11)
  • Sir Karl Raimund Popper (fundamental) (zu Kapitel 11)
  • The Data Scientist Venn Diagram (zu Kapitel 11)
  • Tipps Prüfung

    Übungsbetrieb

    Zuerst ein paar allgemeine Erklärungen, auch zu den Begriffen weiter unten:

    • Es gibt sogenannte Übungsstunden, in denen Sie auf die neue Serie vorbereitet werden und häufige Fehler der vergangenen Serie thematisiert werden. Kleine Details:
      • Nach Besprechnung der Übungen findet im gleichen Raum mit der gleichen Assistenz die freiwillige Fragestunde statt (ev nach kleiner Pause). Dies kurz nach 1300 bis 1400. Hier können Sie einfach in Anwesenheit einer Assistenz in einem Raum an den Übungen arbeiten. Wenn Sie Probleme haben, können Sie die Assistenz in Anspruch nehmen. Kein eigentlicher Unterricht!
      • Die Übungsleiter sind in der Regel nicht diejenigen Personen, welche Ihre Übung korrigieren.
      • Es besteht keine Kontrolle, ob Sie anwesend sind und in welcher Übungsstunde. Sie können im Prinzip irgendeine dieser Übungen buchen; wir sind aus statistischem Interesse aber froh, wenn Sie möglichst die Zeit buchen, wo Sie dann auch zu gehen gedenken.
      • Die Übungsstunden beginnen in der zweiten Woche.
      • Sie haben die Wahl zwischen 2-3 Typen von Übungsstunde (selbstarbeit/interaktiv/eventuell "eigenes Konzept eines Assis"), und zwar
        • Selbstarbeit: Aktiver Unterricht mit selber arbeiten lassen (Einführung+häufige Fehler letztes Blatt, dann A1 selber, A1 vorgelöst, A2 selber, A2 vorgelöst).
        • Interaktiv: A1 und A2 sehr sauber, langsam, gut erklärt und geführt und mit Fragen ans Publikum vorgelöst.
        • In beiden Hauptkonzepten ist es sehr sinnvoll, wenn Sie vor der Übungsstunde im "Skript für Übungsstunden" am vorgesehenen Platz versuchen, die beiden Aufgaben schon zu lösen.
        • De facto wird es wohl Mischungen der beiden Hauptkonzepte geben.
        • Dann kann ein Assi auch ein eigenes, drittes Konzept anbieten - ohne das "Skript für Übungsstunden".
    • Die Übungen werden von verschiedenen Personen korrigiert. Es ist normal, dass Sie diese Person physisch nicht zu Gesicht bekommen.
    • Die gelösten Übungen geben Sie bis Mittwoch bis 10.15 Uhr vor der Vorlesung ab und erhalten die korrigierte Lösung retour. Die Abgabe und Rückgabe erfolgt elektronisch über diesen Link. Verspätete Abgabe der Blätter ist nicht möglich.
    • Sie benötigen total 60 % der Punkte von den Standard-Übungen. FS 2019 sind das 111 Punkte in 11 Übungsserien (Serien 1-11) von maximal 186 möglichen. Für die Berechnung Ihrer Punkte zählen auch die Honours-Übungen (nur zu Ihren Gunsten).
    • Vorgehen bei Beschwerden über ungleiche Punktzahl bei gleicher Lösung: Schreiben Sie bitte innert 24 Stunden (also jeweils bis Donnerstag 10:15) an Abigail Sutton (info-mat183@math.uzh.ch) eine Email, beinhaltend beide gescannten Übungen, inklusive klare Angabe der involvierten StudentIn. Abweichungen von weniger als 2.5 Punkten pro Serie werden nicht untersucht. Es gibt nachträglich nicht weniger Punkte; nur zusätzliche Punkte bei der strenger bewerteten Übung.
    • Dann gibt es am Montag von 16.15-18.00 Uhr noch eine zusätzliche, freiwillige Fragestunde neben den Mittagsfragestunden nach den Übungsstunden.
    • Details zum Leistungskurs R:
      • Der Kurs ist freiwillig - es geht also auch ohne. Hingegen wird die erste Übungslektion in der zweiten Woche (Woche 9) bei allen Übungen (MO-FR) identisch sein und eine Einführung in R beinhalten, welche auf den ersten Seiten des Skripts des Leistungskurses R basiert. Ab der dritten Woche (10) ist der Leistungskurs R dann anders.
      • Es wird davon ausgegangen, dass die Teilnehmenden des Leistungskurses den normalen Stoff an einer anderen Mittagsstunde oder selbständig erarbeiten. Der Leistungskurs ist also insbesondere kein Ersatz der normalen Übungsstunde.

    Übungsstunden, über Mittag 12:15-13:45 Uhr; zuerst Übungsstunde danach freiwillige Fragestunde (ab 25. Februar, Woche 9):

    • Montag; Raum Y24G45; Anna Graff; Selbstarbeit; Deutsch, Portugiesisch, Englisch und Französisch; hiervon gibt es einen Podcast
    • Dienstag; Raum Y15G40; Abigail Sutton; Selbstarbeit; dies ist die englische Gruppe
    • Mittwoch; Raum Y15G60; Olga Kolotuhina; Selbstarbeit-Interaktiv; Deutsch, Englisch und Russisch
    • Donnerstag; Raum Y15G60; Arianna Piana; Interaktiv; Italienisch, Englisch, Französisch und Spanisch
    • Freitag; Raum Y15G60 (12. April Raum 40); Michael Hediger; Leistungskurs R; Deutsch, Französisch und Englisch; hiervon gibt es einen Podcast

    Weitere freiwillige Fragestunde am Montag Abend (ab 25. Februar, Woche 9): Hier können Sie einfach in Anwesenheit einer Assistenz in einem Raum an den Übungen arbeiten. Wenn Sie Probleme haben, können Sie die Assistenz in Anspruch nehmen. Kein eigentlicher Unterricht!

    • Montag 16:15-18:00 Uhr; Raum Y27H35/36; Thanh Elsener; Deutsch und Englisch

    Statistik-Paket R:

    In den Übungen sind auch einfache Aufgaben mit Hilfe der Statistik-Software R zu lösen. R ist auf Mac, PC und Unix kostenlos installierbar: Zuerst R installieren und dann R-Studio; hier:

    Auf vielen Institutsrechnern ist R auch installiert. Wenn Sie an der Uni mit dem I-Pad arbeiten:

    Am Freitag den 22. Februar sind in der Pause von 1100-1115 zahlreiche Assistierende anwesend, um bei allfälligen Installationsproblemen zu helfen. Es wird danach erwartet, dass alle Studierenden für die erste Übungsstunde R und R-Studio installiert auf ihrem Labtop dabei haben.

    Schulungstexte:

    Die PN (personal number) ist zweistellig und entspricht den letzten beiden Ziffern Ihrer Legi. Sie brauchen manchmal die PN, damit sie personalisierte Aufgaben haben und nicht einfach den Ausdruck von anderen kopieren und abgeben können.

    Prüfung

  • Hilfsmittel: Open Book (beliebig viele schriftliche Unterlagen erlaubt; gute F, t, chiquadrat und N-Tabellen), Legi dabeihaben, Taschenrechner, keine Kommunikationsmittel (keine Smartphones, Laptops, Tablets, Smartwatches etc.!)
  • Prüfungsstoff:
    • ganzer Storrer
    • ganzes Skript
    • alle Übungen (inkl Blatt 13).
  • Bitte schauen Sie alte Prüfungen im Archiv an, um zu sehen, inwiefern R-Aufgaben an der Prüfung kommen.
  • Die Beherrschung von programmierbaren Taschenrechnern oder der Statistikpakete von Taschenrechnern ist nicht nötig. Wir werden bei jeder Aufgabe eine Auswahl von Ausdrücken angeben (mehr als nötig), mit welchen die Aufgabe mit wenigen einfachen Rechnungen (mal, durch, minus, plus, etc) gelöst werden kann. Dazu reicht ein einfacher Taschenrechner.
  • Berechnung von Integralen: In den abzugebenden Übungen und der Prüfung kommen nur einfache Integrale vor (Potenzen; e hoch etwas einfaches). Der Einsatz von TR ist nur zur Kontrolle erlaubt - das heisst, wir wollen die Zwischenschritte sehen.
  • Fragestunde zur Prüfung (mit dem Dozenten Dr. Christoph Luchsinger): Wochentag den xx. Juni 2019, 10.15-12.00 Uhr im Raum xxx
  • Alte Prüfungen finden Sie im Archiv; total zehn alte Prüfungen (zwei pro Jahr).

    Varia

    Weiterführende Vorlesungen (in den kommenden Semestern)

    Für Ihre Forschung, kostenlose Beratungen für MitarbeiterInnen:

    Ein paar Tips von mir zur Vorlesung und zum Studium generell:

    • nicht einfach von allem eine Ahnung haben: solche Leute sind nicht zu gebrauchen
    • Nicht auswendig lernen, sondern verstehen
    • Prüfungsfragen sind wie Übungsaufgaben. Also Übungen aktiv besuchen
    • Wie sollte man Übungen lösen:
      1. zuerst immer selber probieren
      2. falls nicht geht: Tipp von Mitstudi benutzen
      3. falls immer noch nicht geht: Lösung von Mitstudi anschauen, 1 Stunde warten, versuchen, aus dem Kopf heraus wieder zu lösen
      4. falls immer noch nicht geht: Lösung von Mitstudi abschreiben (und verstehen - also sollte man insbesondere keine Fehler abschreiben!)

    Prüfung

    Modul: 21.06.2019 13:00-15:00, Raum: Mehrere Räume, Typ: schriftlich
    Y15G19, Y15G20, Y04G30, Y15G40, Y24G45, Y15G60
    Repetition: 06.09.2019 10:00-12:00, Raum: Y15G20, Typ: schriftlich

    Modul: MAT183 Stochastik für die Naturwissenschaften