Wydział Informatyki
Kierunek studiów Data Science Poziom i forma studiów pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania --- Profil kształcenia ogólnoakademicki
Nazwa przedmiotu Statystyka matematyczna Kod przedmiotu DS1S3SMA
Rodzaj przedmiotu obowiązkowy
Forma zajęć i liczba godzin W Ć L P Ps T S Semestr 3
30 30 Punkty ECTS 5
Przedmioty wprowadzające Rachunek prawdopodobieństwa (DS1S2RPR),  
Cele przedmiotu

Celem przedmiotu jest przekazanie wiedzy i umiejętności w zakresie metod statystycznych wykorzystywanych w analizie danych. Studenci poznają podstawy statystyki opisowej, w tym miary tendencji centralnej i rozproszenia, a także metody estymacji parametrów, testowania hipotez i analizy wariancji. Kurs obejmuje zarówno aspekty teoretyczne, jak i praktyczne zastosowania rozwijając umiejętność analizy danych, interpretacji wyników oraz ich wykorzystania w podejmowaniu decyzji w nauce o danych.

Treści programowe

Kluczowe zagadnienia związane z analizą danych i wnioskowaniem statystycznym. Statystyka opisowa, w tym miary tendencji centralnej, zmienności i kształtu rozkładu, a także metody estymacji punktowej i przedziałowej. Techniki testowania hipotez, analiza wariancji (ANOVA) oraz metody regresji liniowej i wielorakiej.

Wykład:
1. Wprowadzenie do statystyki matematycznej – podstawowe pojęcia, klasyfikacja danych
2. Statystyka opisowa – miary tendencji centralnej i miary zmienności
3. Kształt rozkładu danych – skośność, kurtoza, analiza histogramów
4. Estymacja punktowa
5. Estymacja przedziałowa
6. Testowanie hipotez statystycznych – podstawowe pojęcia
7. Testy parametryczne dla jednego parametru
8. Testy parametryczne dla dwóch parametrów
9. Wybrane testy nieparametryczne
10. Testy zgodności
11. Analiza zależności/niezależności między zmiennymi
12. Regresja liniowa
13. Regresja wieloraka
14. Podstawy analizy wariancji (ANOVA)
15. Modele regresji nieliniowej

Pracownia specjalistyczna:
1. Symulacja i wizualizacja rozkładów prawdopodobieństwa, obliczanie wartości dystrybuanty wybranych rozkładów
2. Eksploracja zbiorów danych – podstawowe statystyki opisowe, analiza histogramów
3. Obliczanie miar tendencji centralnej i zmienności
4. Analiza kształtu rozkładu danych
5. Budowa przedziałów ufności
6. Zagadnienie minimalnej liczebności próby i planowanie eksperymentu
7. Testy parametryczne dla jednego parametru
8. Testy parametryczne dla dwóch parametrów
9. Wybrane testy nieparametryczne
10. Testy zgodności
11. Analiza zależności/niezależności między zmiennymi
12. Regresja liniowa
13. Regresja wieloraka
14. Podstawy analizy wariancji (ANOVA). Modele regresji nieliniowej
15. Zaliczenie zajęć

Metody dydaktyczne

wykład konwersatoryjny,   wykład problemowy,   wykład z prezentacją multimedialną,   dyskusja rozwiązań,   praca w grupach,  

Forma zaliczenia

Wykład: zaliczenie pisemne z pytaniami otwartymi
Pracownia specjalistyczna: opracowanie zadań projektowych realizowanych w grupach; rozwiązywanie testów na platformie Moodle

Symbol efektu uczenia się Zakładane efekty uczenia się Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1 podstawowe zagadnienia statystyki opisowej DS1_W01
EU2 zasady estymacji parametrów, budowy przedziałów ufności, testowania hipotez parametrycznych i nieparametrycznych oraz analizy wariancji DS1_W01
EU3 pojęcia korelacji, regresji liniowej i wielorakiej, regresji nieliniowej DS1_W01
DS1_W02
EU4 obliczać miary opisowe, testować hipotezy oraz stosować regresję i analizę wariancji DS1_U01
DS1_U03
DS1_U19
EU5 prawidłowo dobierać testy statystyczne do rodzaju i struktury danych oraz interpretować uzyskane wyniki DS1_U01
DS1_U03
DS1_U19
EU6 w sposób czytelny i poprawny przedstawiać wyniki obliczeń statystycznych w postaci tabel, wykresów i raportów DS1_U12 (H1_U02)
EU7 krytycznej oceny posiadanej wiedzy ze statystyki matematycznej oraz uznawania poznanej wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych DS1_K01
EU8 efektywnej współpracy w grupie, dzielenia się zadaniami i odpowiedzialnością w ramach zespołowych projektów związanych z realizacją zadań z rachunku prawdopodobieństwa DS1_K01
Symbol efektu uczenia się Sposób weryfikacji efektu uczenia się Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1 egzamin pisemny W
EU2 egzamin pisemny W
EU3 egzamin pisemny W
EU4 projekty grupowe i krótkie testy Ps
EU5 projekty grupowe i krótkie testy Ps
EU6 projekty grupowe i krótkie testy Ps
EU7 projekty grupowe i krótkie testy Ps
EU8 projekty grupowe i krótkie testy Ps
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach) Liczba godz.
Wyliczenie
1 - udziałem w wykładach 30
2 - udziałem w innych formach zajęć 30
3 - indywidualnym wsparciem merytorycznym procesu uczenia się, udziałem w zaliczeniach organizowanych poza planem zajęć 4
4 - przygotowaniem do egzaminu 15
5 - przygotowaniem do zaliczenia pracowni specjalistycznej 46
RAZEM: 125
Wskaźniki ilościowe GODZINY ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 64
(1)+(2)+(3)
2.6
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym 76
(2)+(5)
3.0
Literatura podstawowa

1. J. Jóźwiak, J. Podgórski, Statystyka od podstaw, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa, 1997
2. W. Krysicki, Rachunek Prawdopodobieństwa i statystyka matematyczna w zadaniach, Cz.2, Statystyka matematyczna. Wyd. 9, 9 dodr. Warszawa: Wydaw. Naukowe PWN, 2012
3. T. Górecki, Podstawy statystyki z przykładami w R, Wydawnictwo BTC, Legionowo, 2011
4. J. M. Mętrak, M. Skowron, Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka matematyczna dla informatyków i inżynierów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2018

Literatura uzupełniająca

1. S. M. Ross, Introduction to Probability and Statistics for Engineers and Scjentystą, Academic Press, San Diego, 2020
2. C. M. Bishop, Pattern Recognition and Machine Learning, Springer, New York, 2006
3. G. Casella, R. Berger, Statistical Inference, Duxbury, Pacific Grove, 2002

Jednostka realizująca Wydział Informatyki Data opracowania programu
Program opracował(a) dr hab. Dorota Mozyrska,dr hab. Małgorzata Wyrwas 2025.05.30