Eksamensoppgave i TMA4250 Romlig Statistikk

Like dokumenter
Eksamensoppgåve i TMA4250 Romleg Statistikk

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

EKSAMEN I TMA4300 BEREGNINGSKREVENDE STATISTIKK Torsdag 16 Mai, 2013

Eksamensoppgave i ST0103 Brukerkurs i statistikk

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

Eksamensoppgave i TMA4245 Statistikk

Eksamensoppgave i TMA4245 Statistikk

Eksamensoppgave i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamensoppgave i ST0103 Brukerkurs i statistikk

Eksamensoppgave i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamensoppgave i TMA4295 Statistisk inferens

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

Eksamensoppgave i TMA4240 / TMA4245 Statistikk

Eksamensoppgave i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamensoppgave i TMA4245 Statistikk

Eksamensoppgåve i ST0103 Brukarkurs i statistikk

Eksamensoppgave i TMA4320 Introduksjon til vitenskapelige beregninger

Eksamensoppgave i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamensoppgåve i TMA4240 Statistikk

Eksamensoppgave i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser

Eksamensoppgave i Løsningsskisse TMA4240 Statistikk

Eksamensoppgave i TMA4275 Levetidsanalyse

Eksamensoppgåve i Løsningsskisse TMA4245 Statistikk

Eksamensoppgave i TMA4320 Introduksjon til vitenskapelige beregninger

Eksamensoppgave i TMA4267 Lineære statistiske modeller

Eksamensoppgave i TMA4275 Levetidsanalyse

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

Eksamensoppgave i TMA4265 Stokastiske Prosesser

Eksamensoppgave i TMA4140 Diskret matematikk

Eksamensoppgåve i TMA4240 / TMA4245 Statistikk

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

Eksamensoppgåve i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamensoppgåve i ST0103 Brukarkurs i statistikk

Eksamensoppgave i TMA4265 Stokastiske prosesser

Eksamensoppgave i TMA4267 Lineære statistiske modeller

Eksamensoppgave i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamensoppgave i MA1201 Lineær algebra og geometri

Eksamensoppgåve i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamensoppgave i TMA4140 Diskret matematikk

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D

Eksamensoppgave i TMA4150 Algebra

Eksamensoppgåve i TMA4295 Statistisk inferens

EKSAMEN I TMA4240 Statistikk

EKSAMEN I TMA4315 GENERALISERTE LINEÆRE MODELLER

Eksamensoppgave i TDT4120 Algoritmer og datastrukturer

Eksamensoppgave i TMA4267 Lineære statistiske modeller

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D: Løysing

Eksamensoppgave i TMA4140 Diskret matematikk

Eksamensoppgave i MA0301 Elementær diskret matematikk løsningsforslag

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Eksamensoppgave i TMA4115 Matematikk 3

Eksamensoppgåve i TMA4245 Statistikk

EKSAMEN I EMNE TMA4315 GENERALISERTE LINEÆRE MODELLER

EKSAMEN I TMA4285 TIDSREKKEMODELLER Fredag 7. desember 2012 Tid: 09:00 13:00

EKSAMEN I TMA4315 GENERALISERTE LINEÆRE MODELLER

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode - Kvantitativ

EKSAMEN I EMNE SIF5072 STOKASTISKE PROSESSER Lørdag 16. august 2003 Tid: 09:00 14:00

Eksamensoppgave i MA0002 Brukerkurs i matematikk B - LØSNING

Eksamensoppgave i MA1101 Grunnkurs i analyse

Eksamensoppgave i TMA4110/TMA4115 Calculus 3

Eksamensoppgave i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamensoppgave i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode - Kvantitativ

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode - Kvantitativ

TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

TMA4240 Statistikk Høst 2015

Eksamensoppgave i TDT4120 Algoritmer og datastrukturer

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D

Eksamensoppgave i MA0002 Brukerkurs i matematikk B - LØSNING

Eksamensoppgave i MA1102/6102 Grunnkurs i analyse II

Eksamensoppgave i SØK2103 Økonomiske perspektiver på politiske beslutninger

Eksamensoppgave i TMA4135 Matematikk 4D

Eksamensoppgave i TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK

EKSAMEN I FAG TMA4275 LEVETIDSANALYSE Lørdag 4. juni 2005 Tid: 09:00 13:00

Eksamensoppgave i SØK Statistikk for økonomer

Eksamensoppgave i SØK1004 Statistikk for økonomer

Eksamensoppgave i TMA4275 Levetidsanalyse

Eksamensoppgave i TDT4120 Algoritmer og datastrukturer

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i FIN3006 Anvendt tidsserieøkonometri

Eksamensoppgave i TMA4122,TMA4123,TMA4125,TMA4130 Matematikk 4N/M

Eksamensoppgave i TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N

EKSAMEN I TMA4315 GENERALISERTE LINEÆRE MODELLAR

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

EKSAMENSOPPGAVE Georg Elvebakk NB! Det er ikke tillatt å levere inn kladd sammen med besvarelsen

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamensoppgave i MA2401/MA6401 Geometri: LF

Eksamensoppgåve i TMA4135 Matematikk 4D

EKSAMEN KANDIDATNUMMER: EKSAMENSDATO: 10. juni Ingeniørutdanning. TID: kl EMNEANSVARLIG: Hans Petter Hornæs

Rekursiv blokkoppdatering av Isingmodellen

Eksamensoppgave i TMA4130/35 Matematikk 4N/4D

Eksamensoppgave i MA2501 Numeriske metoder

TMA4240 Statistikk 2014

TMA4265 Stokastiske prosesser

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode Kvantitativ

Eksamensoppgave i TDT4120 Algoritmer og datastrukturer

Eksamensoppgave i MA0301 Elementær diskret matematikk løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO

Transkript:

Institutt for matematiske fag Eksamensoppgave i TMA4250 Romlig Statistikk Faglig kontakt under eksamen: Professor Henning Omre Tlf: 90937848 Eksamensdato: 5. juni 2015 Eksamenstid (fra til): 09:00-13:00 Hjelpemiddelkode/Tillatte hjelpemidler: C: Tabeller og Formler i Statistikk, Tapir NTNU godkjent kalkulator Personlige, håndskrevne, gule titte-ark - A5-format Målform/språk: bokmål Antall sider: 3 Antall sider vedlegg: 0 Kontrollert av: Dato Sign Merk! Studenter finner sensur i Studentweb. Har du spørsmål om din sensur må du kontakte instituttet ditt. Eksamenskontoret vil ikke kunne svare på slike spørsmål.

TMA4250 Romlig Statistikk Eksamen 5. juni 2015 Side 1 av 3 Oppgave 1 KONTINUERLIGE STOKASTISKE FELT. Betrakt et kontinuerlig stokastisk felt {R(x); x R 1 }, definert på et 1D referanserom [, ]. Modelparametrene er: med τ = x x. E{R(x)} = µ R (x) = 10 (x a) 2 ; x R 1 Cov{R(x ), R(x )} = c R (τ) = exp{ 1 10 τ 2 } ; x, x R 1 Feltet har altså høyeste forventede verdi lik 10 i den ukjente lokasjonen x = a, og kovariansfunksjonen er gitt og translasjonsinvariant. a) Spesifiser kravet som stilles til en gyldig romlig kovariansfunksjon. Tegn en skisse av kovariansfunksjonen, c R (τ) og forklar hvilke egenskaper ved feltet en kan tolke fra skissen. La det stokastiske feltet være observert i lokasjonene (x 1,..., x n ), det vil si at observasjonene er R o = (R(x 1 ),..., R(x n )). b) Definer den lineære estimatoren for lokasjonen til høyeste forventet verdi a: â = β i R(x i ) hvor β = (β 1,..., β n ) er ukjente vekter som skal bestemmes. Utled et uttrykk for den beste lineære forventningsrette estimatoren under kvadratisk tap for a basert på observasjonssettet R o. Bare minimeringsproblemet som må løses for å kunne bestemme vektene behøver å angis. Definer det tilhørende deriverte feltet {R (x) = dr(x) dx ; x R1 }. c) Utled uttrykk for følgende modellparametre til det deriverte feltet {R (x); x R 1 }: med τ = x x. E{R (x)} = µ R (x) ; x R 1 Cov{R (x ), R (x )} = c R (τ) ; x, x R 1 Tegn en skisse av kovariansfunksjonen, c R (τ) og forklar hvilke egenskaper ved det deriverte feltet en kan tolke fra skissen.

Side 2 av 3 TMA4250 Romlig Statistikk Eksamen 5. juni 2015 Anta at det stokastiske deriverte feltet også er observert i lokasjonene (x 1,..., x n ), det vil si at derivert-observasjonene er R o = (R (x 1 ),..., R (x n )). d) Definer den lineære estimatoren for lokasjonen til høyeste forventet verdi a: â = β i R(x i ) + γ i R (x i ) med ukjente vekter β = (β 1,..., β n ) og γ = (γ 1,..., γ n ) som skal bestemmes. Utled et uttrykk for den beste lineære forventningsrette estimatoren under kvadratisk tap for a basert på observasjonssettene R o og R o. Bare minimeringsproblemet som må løses for å kunne bestemme vektene behøver å angis. Oppgave 2 HENDELSES STOKASTISKE FELT. Betrakt et punkt stokastisk felt F X : {X i ; i = 1,..., N; D R 2 } definert over området D : [0, 10] [0, 10] [m 2 ] R 2. Anta først at feltet er et homogent Poisson stokastisk felt med konstant intensitetsparameter λ 0 [m 2 ]. a) Spesifiser sannsynligheten for at det ikke finnes noen punkter i området D. Begrunn svaret. Spesifiser forventet antall punkter i området D. Begrunn svaret. Gitt at antallet punkter i området D er N = 10, spesifiser sannsynligheten for at det er akkurat 3 punkter i del-området D : [0, 5] [0, 5] [m 2 ]. Begrunn svaret. Anta heretter at feltet er et Cox stokastisk felt hvor, betinget på intensitetsparameteren λ, feltet er et homogent Poisson felt som definert over. Intensitetsparametren λ er nå stokastisk med sannsynlighetstetthet f(λ) = 1 µ exp{ λ µ } ; λ 0. b) Utled uttrykk for forventet antall punkter E{N} og variansen til antall punkter Var{N} for Cox feltet. Definer S som korteste avstand mellom midtpunktet i området D og nærmeste punkt i punktfeltet F X. Anta at randeffekter forårsaket av at området er endelig kan ignoreres. c) Utled et uttrykk for sannsynlighetstettheten til S for Cox feltet.

TMA4250 Romlig Statistikk Eksamen 5. juni 2015 Side 3 av 3 Oppgave 3 MOSAIKK STOKASTISKE FELT. Betrakt et mosaikk stokastisk felt L : {L x ; x L D } hvor L D er et regulært grid med n noder over D R 2, og L x Ω l : {W, B}. Det betyr at variablen L x kan tilhøre en av klassene hvit (W) eller sort (B) for hver x L D. Definer følgende Gibbs modell for feltet: Prob{L = l; β} = const β exp{βσ <u,v> I(l u = l v )} hvor u, v L D, < u, v > representerer alle par av nærmeste naboer i griddet L D og I(A) er en indikatorfunksjon som tar verdien 1 når A er sann og 0 ellers. Feltet er altså et Ising stokastisk felt. Modellparameteren β antas å være kjent. Realisasjoner av feltet kan, teoretisk sett, genereres av en en-node ( single-site ) Markov chain Monte Carlo (McMC) Metropolis-Hasting (M-H) simuleringsalgoritme. Denne algoritmen er iterativ og baserer seg på et forslags- og aksept/forkastkonsept i hver iterasjon. To mulige forslagsfordelinger er: trekk en node uniformt over L D og oppdater node-klassen ved enten å a) bytte klasse eller b) trekke klasse uniformt over Ω l, uavhengig av klassene i naboskapet. a) Bruk formell algoritmebeskrivelse og matematisk formalisme i besvarelsen, og vær særs nøye med notasjonen. Spesifiser en-node McMC M-H simuleringsalgoritmen for feltet. Spesifiser de to forslagsfordelingene skissert over og diskuter deres karakteristika. Utled beregningseffektive uttrykk for akseptsannsynligheten for de to forslagsfordelingene. Sammenlikn de to algoritmene definert av de to forslagsfordelingene ved å regne ut sannsynligheten for at realisasjonen av feltet endres i en iterasjon, og vurder hva dette betyr for konvergens- og miksings-egenskapene til algoritmene.