2273

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИИ

Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки

05.04.06 – Экология и природопользование

Воронеж 2016

УДК 004

Зольников, В. К. Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании [Электронный ресурс] : методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 05.04.06 – Экология и природопользование / В.К. Зольников, Т.В. Скворцова, С. А. Евдокимова ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова». – Воронеж, 2016. – 16 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № __ от _______ 2016 г.)

Рецензент начальник лаборатории ОАО «НИИЭТ» к.т.н. А. И. Яньков

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания подготовлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании» для студентов по направлению подготовки 05.04.06 – Экология и природопользование. Целью изучения данной дисциплины является формирование у студентов знаний и умений по использованию компьютерных технологий статистического анализа в экологии и природопользовании.

В результате освоения дисциплины студент должен:

знать: современные компьютерные технологии, применяемы при сборе, хранении, обработке, анализе и передачи информации в области экологии и природопользования;

самостоятельно использовать современные компьютерные технологии для решения научно-исследовательских и производственнотехнологических задач профессиональной деятельности.

4

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Основные понятия компьютерных технологий

Введение. Понятие развития средств обеспечения современными технологиями: механизация, автоматизация и информационные технологии. Информационные технологии: компьютеризация, информатизация и современные программные средства.

Понятие информационных технологий. Информационные технологии обработки данных, информационные технологии преобразования информации, информационные технологии и программные средства.

Понятие информационных систем. Классификация. Применение информационных систем. Методы создания информационных систем.

Тема 2. Применение компьютерных технологий в экологии и природопользовании

Этапы проведения выборочного наблюдения. Сущность понятия «статистическая гипотеза». Виды статистических гипотез (нулевая и альтернативная). Основные этапы проверки статистических гипотез. Виды распределений (нормальное, Пуассона, экспоненциальное, равномерное). Способы проверки соответствия фактических распределений теоретическим.

Применение информационных технологий для решения задач документооборота. Применение информационных технологий для решения задач управления. Применение информационных технологий для решения задач мониторинга.

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА

Дисциплина «Компьютерные технологии и статистические методы в экологии и природопользовании» предусматривает лабораторные занятия, темы которых приведены в табл. 1.

Студенты после выполнения каждой работы составляют письменный отчет, который устно защищается.

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

1.Случайная величина. Закон распределения случайной величины

2.Показатели распределения случайной величины. Формы графического представления случайной величины.

3.Статистической обработка выборки случайной величины. Параметры описательной статистики.

4.Показатели положения распределения случайной величины.

5.Показатели рассеяния случайной величины.

6.Показатели, отражающие форму распределения случайной величины.

7.Симметричное распределение, его свойства.

8.Гистограмма и график теоретических частостей. Максимум гистограммы и графика теоретических частостей.

9.Кумулятивная функция, форма, асимптоты, графическое представле-

ние.

10.Теоретическая модель распределения. Отличие нормального и логнормального законов распределения.

11.Согласие эмпирического и теоретического распределений.

12.Этапы проведения выборочного наблюдения.

13.Сущность понятия «статистическая гипотеза». Виды статистических гипотез (нулевая и альтернативная). Основные этапы проверки статистических гипотез.

6

14.Виды распределений (нормальное, Пуассона, экспоненциальное, равномерное). Способы проверки соответствия фактических распределений теоретическим.

15.Case-технологии. Технологии защиты информации. Технологии виртуальной реальности.

16.Глобальные, базовые и прикладные информационные технологии.

17.Информационная технология как система.

18.Информационные технологии в экономике. Информационные технологии в медицине. Информационные технологии в образовании.

19.Информационный характер процесса управления. Интеграция информационных процессов при принятии решения.

20.Количественные и качественные характеристики информации.

21.Критерии классификации информационных технологий.

22.Модели организации вычислений. Вычислительный и информационный графы системы обработки.

23.Модель процесса извлечения информации. Модель процесса обмена информацией.

24.Модель процесса обработки информации. Модель процесса хранения и накопления информации.

25.Модель процесса представления и использования информации.

26.Мультимедиа технологии. Геоинформационные технологии. 27.Общество и информация. Понятие информации. Виды информации 28.Подходы к оценке количества информации. Превращение информации

в ресурс.

29.Понятие базовой информационной технологии. Структура базовой информационной технологии.

30.Понятие и структура информационного процесса. Взаимодействие информационных процессов в структуре информационной технологии.

31.Понятие прикладной информационной технологии. Понятие модели предметной области.

32.Понятие функциональной и вычислительной задачи. Идеология автоматизированного решения задач.

33.Проблема выделения базовых информационных процессов. Понятие и назначение модели информационного процесса.

7

34.Проблема организации вычислительного процесса. Модели планирования вычислительных работ.

35.Системный подход к организации информационных процессов.

36.Средства проектирования информационных технологий и их классификация. Методические средства проектирования информационных технологий.

37.Телекоммуникационные технологии. Распределенные базы данных с удаленным доступом.

38.Применение информационных технологий для решения задач документооборота, управления, мониторинга.

ТЕСТ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.(Дополните) Случайная величина состоит из … .

2.(Дополните) Случайность явления объясняется ... .

3.(Дополните) Случайные числа могут относиться к следующим числовым типам:.. .

4.Что понимается под законом распределения случайной величины:

А) соотношение, устанавливающее связь между значениями случайной величины и их вероятностями

Б) соотношение, устанавливающее связь между вероятностями значений случайной величины и частотами их появления

В) указывает, какие значения и как часто принимает случайная величина, определяя всё воображаемое множество значений

5.Распределение случайной величины задаётся? А) только таблицей Б) только диаграммой В) формулой

Г) таблицей, диаграммой или формулой

6.(Дополните) Выборка случайной величины однородна, если ... .

7.Какие параметры рассматриваются в описательной статистике: А) параметры, описывающие распределение случайной величины

Б) параметры области рассеяния случайной величины с параметры однородности выборки

8

8.(Дополните) Математическое ожидание – это предел, к которому при неограниченном увеличении объёма выборки стремится...

9.Установите соответствие:

10.Какими показателями характеризуется положение распределения? А) выборочным средним арифметическим Б) медианой В) модой Г) дисперсией

Д) стандартным отклонением Е) коэффициентом вариации

Ж)размахом случайной величины З) доверительными границами И) квантилем К) асимметрией Л) эксцессом

11.Чем характеризуется рассеяние случайной величины:

А) выборочным средним арифметическим Б) медианой В) модой

9

Г) дисперсией Д) стандартным отклонением

Е) коэффициентом вариации Ж)размахом случайной величины З) доверительными границами И) квантилем К) асимметрией Л) эксцессом

12. Какие показатели отражают форму распределения случайной величи-

ны:

А) выборочным средним арифметическим Б) медианой В) модой Г) дисперсией

Д) стандартным отклонением Е) коэффициентом вариации

Ж)размахом случайной величины З) доверительными границами И) квантилем К) асимметрией Л) эксцессом

13. Симметричное распределение:

А) состоит из вариант, которые располагаются симметрично относительно медианы

Б) состоит из вариант, которые располагаются симметрично относительно среднего значения

В) состоит из вариант, которые располагаются симметрично относительно математического ожидания

14. Исходя из чего, определяется число интервалов группирования дан-

ных?

А) число интервалов должно обеспечивать достаточную детальность отображения распределения случайной величины

Б) число интервалов должно обеспечивать частоту попадания вариант в интервалы

16. Максимум гистограммы и графика теоретических частностей отвеча-

ет:

А) медиане Б) моде

В) математическому ожиданию

17.(Дополните) Оценить согласие эмпирического и теоретического распределения можно по критерию... .

18.(Дополните) Доверительный интервал случайной величины определя-

ется ...

19.(Дополните) Из описательной статистики фактической выборки можно сделать выводы...

20.(Дополните) Оценка среднего симметричного распределения наиболее точна, потому что...