Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
İstatistiksel SimülasyonIST209235300
ÖnkoşullarYok
YarıyılBahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüSeçmeli @ İstatistik Lisans Programı (%30 İngilizce)
Seçmeli @ Matematik Lisans Programı
Seçmeli @ Fizik Lisans Programı (%30 İngilizce)
Ders KategorisiTemel Meslek Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik Birimİstatistik Bölümü
Dersin KoordinatörüGülhayat Gölbaşı Şimşek
Dersi Veren(ler)Gülhayat Gölbaşı Şimşek
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu dersin amacı, öğrencilerin istatistikte kullanılan simülasyon yöntemleri ve algoritmalarını öğrenmesine, bu yöntemlerin teorik temellerini kavrayarak çeşitli istatistiksel problemlerin çözümünde uygulayabilmesine yardımcı olmaktır.
Dersin İçeriğiSimülasyon Kavram ve Tanımları; Rastgele Sayı Üretme Yöntemleri; Sözde Rastgele Sayılar Üretme; Kesikli Rastgele Değişken Üretmede Ters Dönüşüm Yöntemi; Poisson Rastgele Değişken Üretme; Binom Rastgele Değişken Üretme; Kesikli Rastgele Değişken Üretmede Kabul-Red Yöntemi; Sürekli Rastgele Değişken Üretmede Ters Dönüşüm Algoritması; Normal Dağılımdan Sürekli Rastgele Değişken Üretme; Üstel Dağılımdan Sürekli Rastgele Değişken Üretme (Box-Müller Dönüşümü), Bazı tahmin edici elde etme yöntemleri
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Sheldon M. Ross, Simulation, Fifth Edition, London: Elsevier Science, 2012
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Simülasyon kavramı, rastgele sayı üretme yöntemleri ve ilgili algoritmalar hakkında temel bilgi edinebileceklerdir
  2. Kesikli ve sürekli dağılımlardan rastgele sayılar üretebileceklerdir
  3. R programı yardımıyla çeşitli algoritmaları kodlayarak teorik bilgiyi uygulamaya aktarabileceklerdir
  4. İstatistik ve bilgisayar becerilerini bir araya getirerek disiplinler arası problem çözme yetkinliği kazanabileceklerdir.
  5. Temel tahmin edici yöntemlerini öğrenerek parametre tahmininde uygulayabileceklerdir.
  6. Farklı tahmin edicileri karşılaştırabileceklerdir.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5DÖÇ-6

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Konu anlatımı: Simülasyon kavram tanımları ve uygulama alanları Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Simülasyonun, gerçek hayatta doğrudan gözlemlenmesi zor veya maliyetli süreçleri anlamada ve farklı senaryoları test etmede neden önemli olduğunun tartışılması.1. Olgu-deneymodel-Simülasyon bölümünün okunması Kaynak Ders Kitabı [2], 6-17
2Konu anlatımı: Rastgele sayı üretme yöntemleri (Sözde-rastgele sayı üretimi ”Rastgele sayılar tablosu”, İntegrallerin Hesaplanmasında Rastgele Sayıların Kullanım) Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Öğrencilere basit bir algoritma (örneğin lineer eşlemeli yöntem) ile sözde-rastgele sayı üretiminin gösterilmesi ve bu sayılar kullanılarak bir fonksiyonun integralinin yaklaşık hesaplanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Rastgele sayı üretme yöntemlerinin istatistik içinde ve diğer disiplinlerdeki kullanım alanlarıyla ilgili tartışmanın yapılması.1. Yapay Rastgele Sayı Üretimi ve integrallerin Hesaplanmasında Rastgele Sayıların Kullanımı konularının okunması Kaynak: Ders Kitabı [1], 39-45
3Konu anlatımı: Sürekli : Dağılımlardan rasgele sayı üretilmesi: Kesikli rastgele değişkenden sayı üretme yöntemi (ters dönüşüm yötemi) Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R progrmaı yardımı ile kesikli dağılımlardan sayı üretilmesi Sınıf-içi Tartışma (5 dk): Ters dönüşüm yönteminin avantajları (basitlik, genellik) ve sınırlılıkları (hesaplama zorluğu) üzerine tartışma Kısa Sınav 1 (25 dk.): Ders sonunda işlenen konulara ilişkin kısa sınavın yapılması1. Kesikli Rastgele Değişkenden Sayı Üretme Yöntemi (Ters Dönüşüm Yöntemi) konusunun okunması, Kaynak: Ders Kitabı [1] 47-52,
4Konu anlatımı : Bernoulli ve binom dağılımlarından sayıların üretilmesi Sınıfı-içi uygulama (5dk): R programı kullanılarak Bernoulli ve Binom dağılımlarından rastgele sayılar üretilmesi uygulamalarının yapılması Sınıf içi tartışma (5 dk): Bernoulli ve Binom dağılımlarından sayı üretiminin gündelik hayattaki uygulamalarının tartışılması.1. Bernoulli ve Binom Dağılımlarından Sayıların Üretilmesi konusunun okunması Kaynak:Ders Kitabı, 52-54 2. Bir Boyutlu Kesikli Dağılımlar Kaynak: Ders Kitabı ,50-60
5Konu anlatımı: Geometrik ve negative binom dağılımlarından sayıların üretilmesi Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R programı yardımıyla farklı parametreler için Geometrik ve Negatif Binom dağılımlarından rastgele sayıların üretilmesi Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Geometrik ve Negatif Binom dağılımlarının gündelik hayattaki uygulamalarının (ilk başarıya kadar deneme sayısı, üretimde hata sayıları,.) tartışılması. Kısa Sınav 1 (25 dk.): Ders sonunda işlenen konulara ilişkin kısa sınavın yapılmasıKaynak: Ders notları
6Konu anlatımı : Poisson rastgele değişken üretme Sınıf-içi Uygulama (5 dk): R programı yardımıyla Poisson dağılımından rastgele sayıların üretilmesi ve örnek sonuçların öğrencilerle birlikte yorumlanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Poisson dağılımından sayı üretmenin gündelik hayattaki kullanım alanlarının (trafik akışı, çağrı merkezi, hata sayıları vb.) tartışılması1. Poisson Rastgele Değişkeni Oluşturma bölümünün okunması Kaynak: Ders Kitabı 19-22, 54-55
7Konu anlatımı: Kesikli dağılımlardan sayı üretmede Kabul–Ret yöntemi ile sayıların üretilmesi (yardımcı dağılımdan örnekleme, kabul/ret kuralı, hedef dağılıma uygun sayıların elde edilmesi). Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R programı kullanılarak Kabul–Ret yöntemi ile rastgele sayı üretilmesi ve sonuçların öğrencilerle birlikte yorumlanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Kabul–Ret yönteminin avantajlarının ve neden önemli olduğunun tartışılması1. Kabul-red tekniği bölümünün okunması Kaynak: Ders Kitabı, 56-59
8Ara Sınav 1
9Konu anlatımı: Sürekli dağılımlardan sayı üretme (Olasılık integral dönüşümü, üstel dağılım, weibull dağılımı) Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R programı kullanılarak Olasılık İntegral Dönüşümü yardımıyla üstel ve Weibull dağılımlarından rastgele sayı üretilmesi ve sonuçların öğrencilerle birlikte yorumlanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Sürekli dağılımlardan sayı üretmede Olasılık İntegral Dönüşümünün avantajlarının ve sınırlılıklarının tartışılması.1. Sürekli dağılımlardan sayı üretme bölümünün okunması Kaynak: Ders Kitabı 69-73 2. Bir boyutlu sürekli dağılımlar bölümünün okunması Kaynak: Ders Kitabı 68-80
10Konu anlatımı: Normal dağılımdan sayı üretme (standard normal dağılımdan sayı üretme, box müller dönüşümü,) Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R programı kullanılarak Box–Müller dönüşümü ile standart normal dağılımdan rastgele sayıların üretilmesi ve elde edilen sonuçların öğrencilerle birlikte yorumlanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Box–Müller dönüşümünün, normal dağılımdan sayı üretmek için pratik bir yöntem olması ancak büyük ölçekli uygulamalarda hesaplama yükü nedeniyle daha verimli yöntemlere ihtiyaç duyulabileceğinin tartışılması. Kısa sınav 3 (25 dk): 8. Hafta ve 9. Haftada işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. Normal rastgele değişkenler üretmek için polar yöntem bölümlerinin okunması Kaynak: Ders Kitabı 80-83 2. Normal Dağılım ve Uygulamaları bölümünün okunması Kaynak: Ders Kitabı 68-80
11Konu anlatımı: Kabul ret algortiması ile bazı sürekli dağılımlardan sayı üretme (üstel,Weibull, normal dağılım) Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R programı kullanılarak Kabul–Ret algoritması yardımıyla üstel, Weibull ve normal dağılımlardan rastgele sayıların üretilmesi ve elde edilen sonuçların öğrencilerle birlikte yorumlanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Kabul–Ret yönteminin, karmaşık dağılımlardan sayı üretmede sağladığı esneklik ile öneminin, ancak düşük kabul oranlarında zaman kaybına yol açabileceğinin tartışılması.1. Sürekli rasgele değişkenlerden sayı üretme bölümünden kabul-red yönteminin okunması Kaynak: Ders Kitabı 73-80 2. Kabul-Red Yöntemi bölümünün okunması Kaynak: Ders Kitabı 43-50
12Konu anlatımı : Nokta tahmini (En çok olabilirlik tahmin edicileri, enk küçük kareler tahmin edicileri) Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R programı kullanılarak (üstel , Weibull,normal) dağılımlarının en çok olabilirlik ve En Küçük Kareler yöntemleriyle parametre tahminlerinin yapılması ve elde edilen sonuçların öğrencilerle birlikte yorumlanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Nokta tahmininde LSE’nin minimizasyona, MLE’nin ise maksimizasyona dayalı olmasının tartışılması.Kaynak: Ders Notları
13Konu anlatımı : Nokta tahmini (Ağırlıklı en küçük kareler, Cramer Von Mises tahmin edicileri) Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R programı kullanılarak (üstel, Weibull,normal) dağılımlakrının ağırlıklı en küçük kareler ve Cramer-Von Mises tahmin yöntemleriyle parametre tahminlerinin yapılması ve elde edilen sonuçların öğrencilerle birlikte yorumlanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Ağırlıklı En Küçük Kareler’in varyans farklılıklarını dikkate alması ile Cramér–von Mises’in dağılım uyumunu esas alması konularının tartışılmasıKaynak: Ders Notları
14Konu anlatımı: Nokta tahmini (Anderson Darling tahmin edicileri ve tahmin edicilerde aranan özellikler) Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R programı kullanılarak belirli bir dağılım için (örneğin üstel veya Weibull) Anderson–Darling tahmin yöntemiyle parametrelerin tahmin edilmesi ve sonuçların öğrencilerle birlikte değerlendirilmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Tahmin edicilerde sapmasızlık, tutarlılık ve etkinlik gibi özelliklerin neden önemli olduğunun tartışılması. Kısa sınav 4: Ders sonunda, derste işlenen konularla ilgili kısa sınav içeren bir kısa sınavın yapılmasıKaynak: Ders Notları
15Konu anlatımı: Tahmin edicilerin ve test istatistiklerinin simülasyon çalışması ile karşılaştırılması Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): R programı kullanılarak üstel veya Weibull dağılımlarından simülasyon ile örnekler üretilmesi; farklı tahmin yöntemleri ve test istatistiklerinin uygulanması; sonuçların öğrencilerle birlikte tablo veya grafik yardımıyla yorumlanması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Farklı tahmin yöntemlerinin simülasyon sonuçlarına göre karşılaştırılması ve tartışılmasıKaynak: Ders Notları
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım145
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği425
Ödev
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
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 Çalışması143
Derse Özgü Staj
Ödev13
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği43
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)120
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)125
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok