方开泰:统计学和大数据的魅力

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  • 语  言:中文简体
  • 类  型:视频
  • 学科类别:自然科学(数学)
  • 作  者:方开泰
  • 主题分类:其他 
  • 对  象:高中生
  • 适用学段:从高中一年级到高中三年级
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  • 版权单位:中国科协青少年科技中心
  • 版权声明:仅限公益使用,禁止商业应用。
  • 资 源 包: 方开泰:统计学和大数据的魅力
  • 标  签: 方开泰 统计学 大数据
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讲者信息:

方开泰:统计学家,均匀设计创始人之一。研究领域主要涉及试验设计,多元分析和数据挖掘在统计中的应用。

讲座内容:

统计学在过去的几十年内有突飞猛进的发展,成为众多领域建模的主要工具。报告人将通过自己参加过的一些重大课题,通俗地介绍统计在工业、军工、商业等领域的应用,并通过这些课题的研究过程,与大家分享统计学的威力和日益增长的魅力。

第一节:统计学的简介

统计学是一门收集、整理和分析数据的科学和艺术,应用性特别强,许多的概念和原理均是来自于实际的需要。统计的应用无所不在,经过三十年的发展,产生了许多新的分支,如“风险管理、数据挖掘、基因芯片分析”等。

第二节:数据与统计的发展

数据的形式不仅仅局限于数,来源非常广泛,多媒体、图像、指纹图谱等都可以作为数据,使统计在各个方面都得以发展。政府统计与商业统计在我们日常生活中扮演着非常重要的角色,对外发布着重要的信息。

第三节:人体度量统计

人体度量的数据统计是许多产品的基础,因此在1975年—1977年间,中国开始建立成年人服装标准。由于个体的差异性,需先分层抽样,从不同省份收集男、女数据各20多万,测量人体多个部位的尺寸,根据多元统计的条件分布,选择两个具有代表性部位的尺寸来预报其它部位的尺寸。根据此理论进行分类,建立最优的服装标准。

第四节:合金结构钢标准

为了钢的性能有所改善,需在炼钢时加入铬、锰等五个元素,但是这些元素必须在国标规定的范围,且又能使国际的五个机械性能、强度、弹性等超个某个阀值。以多元回归问题寻找最优解,五个元素的含量作为自变量,五个性能值作为因变量,但由于有些钢是通过额外加工,表明是来自于不同的总体,即需先清理数据。通过计算,得出回归系数,由五个自变量可生成五个因变量的值,并对因变量计算五重积分,看合格率是否在标准之内,通过优化选择最合适的元素比例。

第五节:测量精度标准的制度

一般,国家仪器的测试需达到重复性、再现性的指标。即同一个样本,在没有任何改变的情况下,再次实验的误差不应该超过某个标准。同时,如果在不同的实验室,用同一个方法和仪器测试的时候,实验误差也不应太大。对于这两性质,要有固定的控制数字,则需建立精度标准的制度。

第六节:试验设计

试验设计可以在短时间内帮忙解决众多老、大、难问题,使得国家的军工业得到了迅速的发展。如导弹指挥仪的研制,是通过计算机仿真实验,借助试验设计与建模的方法,以保在军舰上导弹可以击毁敌方的飞机。这个项目的成功,也大大促进了均匀设计的普及和进步。

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