Overordnede kursusmål
Ved kursusafslutning vil deltagere være i stand til at identificere
hvilke elementære typer tilfældig opførsel man kan forvente i en
given situation og vide hvordan man afgør om det er tilfældet og
hvorledes det bruges i dataanalyse og modellering af stokastiske
processer. Grundlæggende færdigheder i estimering og kurvefitning
skulle være tilegnet, sammen med masser af erfaring med Monte Carlo
simulering af elementær stokastisk opførsel af forskellig natur.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Redegøre for egenskaber ved binomial-, Poisson-, Gauss-,
exponential-, Erlang-, Gamma-, og Cauchy-fordelinger
- Forklare princippet for og anvendelsen af maksimum likelihood
estimering
- Maximum likelihood estimere nævnte fordelingers parametre fra
givne data
- Computer-generere tilfældige tal med ovennævnte
fordelinger
- Få et computer-program til at udføre en operation med en given
sandsynlighed
- Simulere forskellige random walks og Levy flights
- Redegøre for indholdet af det Centrale Grænseteorem
- Simulere simple Brownske bevægelser og forklare deres
matematiske natur og forbindelse med aktiekurser, lagerstyring og
spilteori.
- Simulere vedholdende tilfældig bevægelse og forklare polymer
statistik og mikroorganismers motilitet med det.
- Modellere brownske bevægelser i simple kraftfelter
- Udføre power spektrum analyse for bundne og vedholdende
Brownske bevægelser og relatere bevægelse og analyse til optiske
pincetter og AFM cantilevers.
- Forklare Fick's teoremer, diffusionsligningen og
diffusionsligningen med konvektion.
Kursusindhold
Dette kursus henvender sig til studerende i nano-science, fysik,
biofysik, sundhedsteknologi, kemi, og mange andre fag. Dets
substans er central viden som forståelsen af al stokastisk opførsel
bygger på, inklusiv al eksperimentel data-analyse. Eksemplerne der
bruges som illustrationer, er vigtige i fysik, biofysik og
nano-videnskab. Men selv eksemplerne har universel anvendelse, da
deres matematiske form dukker op i andre sammenhænge, såsom
økonomi, finans og lagerstyring, blot iklædt andre enheder. Kurset
er computer-baseret, hands-on. Matematik indføres når deltagerne i
computer-simuleringer observerer fænomener, som med fordel
beskrives matematisk. Programmeringssproget er MATLAB. Assistance
med MATLAB tilbydes, men nogen rutine i dette sprog og matematik er
forudsat.
Litteraturhenvisninger
Forelæsningsnoter
Sidst opdateret
15. maj, 2019