Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Stokastik SüreçlerIST313235300
ÖnkoşullarYok
YarıyılBahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüSeçmeli @ İstatistik Lisans Programı (%30 İngilizce)
Seçmeli @ Matematik Lisans Programı
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik Birimİstatistik Bölümü
Dersin KoordinatörüCoşkun Parim
Dersi Veren(ler)Coşkun Parim
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu dersin amacı, öğrencilerin rastgeleliği süreçsel olarak kavramalarını, stokastik modeller kurmalarını ve bu modeller üzerinde analizler yapabilmelerini sağlamaktır. Ayrıca, öğrencilerin olasılık teorisinin temel bilgisine sahip olmaları ve stokastik modellemede kullanılan başlıca stokastik süreçleri tanımaları hedeflenmektedir.
Dersin İçeriğiOlasılık Uzayları ve Olasılığın Temel Kavramları; Stokastik Süreçler; Stokastik Süreçlerin Sınıflandırılması; Gauss, Poisson ve Wiener Süreçleri; Stokastik Süreçlerin Karakteristikleri: Ortalama Değer; Varyans; Kovaryans; Korelasyon Fonksiyonları; Markov Zinciri; Markov Özelliği; Bir Sürecin Markov Zinciri ile İfade Edilmesi; Geçiş Olasılıkları; Kolmogorov-Chapman Denklemleri; Markov Zincirinin Durumlarının Sınıflandırılması; Ergodik Markov Zincirleri; Denge Durum Koşulları; Durum Değişimi İçin Gerekli Adım Sayısı.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Özel Kadılar, Gamze. Stokastik Süreçler ve R Uygulamaları: Teori – Uygulama., 1. Baskı, Seçkin Yayıncılık, 2020.
  • Jones, Robert. Introduction to Stochastic Processes with R., Wiley, 2019.
  • Kallenberg, Olav. Random Measures: Theory and Applications., Springer, 2017.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Rasgele fonksiyonları ve stokastik süreçleri analiz edebileceklerdir.
  2. Stokastik sürecte beklenen değeri, varyansı hesaplayabileceklerdir.
  3. Durağan süreçler hakkında teorik ve uygulamaya yönelik bilgi kazanabileceklerdir.
  4. Bağımsız süreçler hakkında teorik ve uygulamaya yönelik bilgi kazanabileceklerdir.
  5. Markov süreçleri hakkında teorik ve uygulamaya yönelik bilgi kazanabileceklerdir.
  6. R/Python programı yardımıyla stokastik süreçlerin çözümünü yapabileceklerdir.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5DÖÇ-6

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Konu Anlatımı: Stokastik süreçlere giriş, temel kavramlar, rastgelelik ve olasılık teorisi ile ilişkisi. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Günlük yaşamdan stokastik süreç örnekleri. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Rastgeleliğin mühendislik ve sosyal bilimlerdeki rolü.1. Stokastik süreçlerin tanımı ve temel kavramlar. Kaynak: Ders Kitabı, 21-27. 2. Stokastik süreçlerin sınıflandırılması ve örnekler. Kaynak: Ders Kitabı, 29-35.
2Konu Anlatımı: Olasılık teorisinin temel kavramlarının tekrar edilmesi ve stokastik süreçlerdeki yeri. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Basit olasılık örnekleri. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Olasılığın stokastik modellemedeki önemi.1. Örneklem uzayı ve olasılık aksiyomları. Kaynak: Ders Kitabı, 329-334. 2. Koşullu olasılık ve bağımsızlık kavramları. Kaynak: Ders Kitabı, 336-338.
3Konu Anlatımı: Olasılık teorisi ve dağılımlar. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Dağılımlar üzerinden hesaplama. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Dağılımların gerçek yaşamda kullanımı. Kısa Sınav 1 (15 dk.): Ders sonunda, derste işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. Temel olasılık kavramları ve özellikler. Kaynak: Ders Kitabı, 329-344. 2. Özel kesikli ve sürekli dağılımlar. Kaynak: Ders Kitabı, 348-362. 3. Kısa Sınav 1: Olasılık teorisi ve dağılımlar. Ders Kitabı, 21-35; 329-338.
4Konu Anlatımı: Kesikli parametreli Markov zincirlerine giriş, temel tanımlar ve özellikler. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Basit bir Markov zinciri oluşturma. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Markov zincirlerinin kullanım alanları.1. Markov süreci ve zincirleri. Kaynak: Ders Kitabı, 59-61. 2. Temel özellikler ve örnekler. Kaynak: Ders Kitabı, 61-77.
5Konu Anlatımı: Geçiş olasılık matrisleri ve ilk geçiş olasılıkları. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Geçiş matrisi ile hesaplama. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Uzun dönem davranışın yorumlanması. Kısa Sınav 2 (15 dk.): Ders sonunda, derste işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. İlk geçiş olasılığı ve zamanı. Kaynak: Ders Kitabı, 78. 2. Durumların sınıflandırılması. Kaynak: Ders Kitabı, 79-92. 3. Kısa Sınav 2: Markov zincirleri ve geçiş matrisleri. Ders Kitabı, 59-78.
6Konu Anlatımı: İndirgenebilir ve indirgenemez zincirler, yutulma olasılıkları Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Dönüş ve geçiş olasılıklarının yorumlanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Zincirlerin pratik uygulamaları.1. İndirgenemez Markov zincirleri. Kaynak: Ders Kitabı, 92-101. 2. Ortalama yutulma zamanı ve olasılıkları. Kaynak: Ders Kitabı, 103-105.
7Konu Anlatımı: Rasgele yürüyüş süreçleri. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Bir rasgele yürüyüş örneği çözümü. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Rasgele yürüyüşlerin farklı alanlardaki önemi.1. Bariyersiz rasgele yürüyüş süreçleri. Kaynak: Ders Kitabı, 149-159. 2. Bariyerli ve grafik üzerindeki yürüyüşler. Kaynak: Ders Kitabı, 159-186.
8Ara Sınav 1
9Konu Anlatımı: Sürekli zamanlı Markov süreçleri ve Poisson süreçleri. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Poisson süreci için örnek problem çözümü. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Poisson süreçlerinin uygulama alanları.1. Geçiş olasılıkları. Kaynak: Ders Kitabı, 190-210. 2. Poisson süreçleri. Kaynak: Ders Kitabı, 211-223.
10Konu Anlatımı: Doğum-ölüm süreçleri ve salt doğum/ölüm modelleri. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Doğum-ölüm süreci örneği. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Kuyruk sistemleri ile ilişkisi.1. Doğum-ölüm süreci. Kaynak: Ders Kitabı, 224-230. 2. Salt doğum ve ölüm süreçleri. Kaynak: Ders Kitabı, 230-233.
11Konu Anlatımı: Dallanma süreçlerine giriş. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Yok olma olasılığı hesaplama. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Dallanma süreçlerinin uygulamaları. Kısa Sınav 3 (15 dk.): Ders sonunda, derste işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. Olasılık yaratıcı fonksiyonlar ve temel özellikler. Kaynak: Ders Kitabı, 247-258. 2. Yok olma zamanı ve olasılığı. Kaynak: Ders Kitabı, 259-261. 3. Kısa Sınav 3: Poisson, doğum-ölüm ve dallanma süreçleri. Ders Kitabı, 190-261.
12Konu Anlatımı: Yenileme süreçleri. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Yenileme süreci örneği. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Yenileme süreçlerinin uygulamaları.1. Sürekli parametreli yenileme süreçleri. Kaynak: Ders Kitabı, 289-297. 2. Kesikli parametreli yenileme süreçleri. Kaynak: Ders Kitabı, 298-302.
13Konu Anlatımı: Brownian hareketi ve çeşitleri. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Brownian hareketi simülasyonu. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Finansal modellemede Brownian hareketinin rolü. Kısa Sınav 4 (15 dk.): Ders sonunda, derste işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. Standart Brownian hareketi ve ilk aşma zamanı. Kaynak: Ders Kitabı, 304-313. 2. Aritmetik ve geometrik Brownian hareketi. Kaynak: Ders Kitabı, 313-326. 3. Kısa Sınav 4: Yenileme süreçleri, Brownian hareketi ve uygulamaları. Kaynak: Ders Kitabı, 298-326.
14Konu Anlatımı: Wiener süreçleri ve stokastik diferansiyel denklemlere giriş. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Wiener süreci üzerinden örnek çözüm. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Gerçek hayatta Wiener süreci uygulamaları.1. Wiener süreçlerinin tanıtılması. Kaynak: Ders Kitabı, 166-172. 2. Stokastik diferansiyel denklemlere giriş. Kaynak: Ders Kitabı, 173-180.
15Konu Anlatımı: R ve Python’da Stokastik Süreç Örneklerinin Çözümü Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Programlama dillerinin tanıtılması Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Programlama dillerinin bilinmesinin öneminin tartışılması.1. R ve Python dillerinin her ikisinde de dersin konuları üzerine yapılacak bir uygulamanın kodlarının hazırlanması ve örneklendirilmesi.
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği420
Ödev
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar140
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati143
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması145
Derse Özgü Staj
Ödev
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği42
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)112
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)118
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok