Informationen zur Praktischen Übung zu Stochastik (SS 2023)

Dozent: Dr. Ernst August Frhr. v. Hammerstein

Termin: Do 14-16, HS, PC-Pool R -100, Hermann-Herder-Str. 10 (Rechenzentrum)

Die praktische Übung richtet sich an Studierende, die die Vorlesungen Stochastik I und II bereits gehört haben bzw. den zweiten Teil in diesem Semester hören. Es werden computerbasierte Methoden diskutiert, die das Verständnis des Stoffes der Vorlesung vertiefen und weitere Anwendungsbeispiele aufzeigen sollen. Dazu wird das frei verfügbare Open-Source-Statistikprogramm R verwendet werden. Nach einer Einführung in R werden u.a. Verfahren der deskriptiven Statistik und graphischen Auswertung von Daten betrachtet, die numerische Erzeugung von Zufallszahlen erläutert sowie parametrische und nichtparametrische Tests und lineare Regressionsverfahren diskutiert.

Vorkenntnisse in R und/oder Programmierkenntnisse werden dabei nicht vorausgesetzt.

Skript, Datensätze und weitere Materialien werden über die Lernplattform ILIAS bereitgestellt werden.

Im PC-Pool werden die dort vorhandenen Rechner für die Praktische Übung genutzt, auf denen die erforderliche Software bereits installiert ist; das Mitbringen eigener Laptops zum Donnerstagstermin ist daher nicht notwendig.

Zum Nacharbeiten der Lektionen und die Bearbeitung der Übungsaufgaben empfiehlt es sich aber, R auch auf dem eigenen Rechner zu installieren. Hinweise zur Installation sowie Links zum Download der Software finden Sie hier.

Aktuelles

Die Veranstaltung besteht jeweils aus einem Vortragsteil und anschließender Zeit, in welcher Sie alleine oder zu zweit an den Übungsaufgaben arbeiten können und die Gelegenheit haben, hierzu Fragen zu stellen.

Studienleistung

Zum Erhalt der Studienleistung müssen mindestens zweimal Übungsaufgaben vorgerechnet werden. Außerdem wird es eine Programmieraufgabe bzw. ein kleines Programmierprojekt geben, das zu bearbeiten ist. Bei diesem müssen mindestens 50% der Punkte erreicht werden.

Verwendbarkeit

Die praktische Übung ist für Studierende im B.Sc. Mathematik nach PO 2012 obligatorisch und nach PO 2021 ein optionales Wahlmodul. Studierende des 2-Hauptfächer-Bachelors mit Lehramtsoption, im Master of Education (mit Haupt- oder Erweiterungsfach Mathematik) können aber selbstverständlich ebenfalls teilnehmen und die Veranstaltung innerhalb ihres Studienganges verbuchen.

Für die erfolgreiche Erbringung der Studienleistung können 3 ECTS-Punkte innerhalb der folgenden Studiengänge und Module angerechnet werden:

B.Sc. Mathematik: Praktische Übung im BOK-Bereich nach PO 2012, Wahlmodul nach PO 2021

2-HF-Bachelor mit Lehramtsoption: Wahlpflichtmodul "Praktische Übung"

Master of Education mit Hauptfach Mathematik: Fachwissenschaftliches Wahlpflichtmodul "Mathematische Ergänzung" (sofern die Praktische Übung Stochastik nicht schon im 2-Hauptfächer-Bachelor-Studiengang belegt wurde)

Master of Education mit Mathematik als Erweiterungsfach: Wahlpflichtmodul "Praktische Übung"

Skript, Datensätze

Zu den Praktischen Übungen wird ein ausführliches und fortlaufend ergänztes Skript herausgegeben werden. Dies wird, wie auch einzelne Datensätze zu den Lektionen sowie Musterlösungen zu den Übungsaufgaben, über die Lernplattform ILIAS zur Verfügung gestellt werden.

Das zur dortigen Kursanmeldung erforderliche Passwort kann denjenigen, die sich vorab zur Praktischen Übung in HISinOne angemeldet haben, per Mail bekanntgegeben werden, ansonsten erfolgt dies in der ersten Sitzung.

Als ergänzende Lektüre für diejenigen, die ihre R-Kenntnisse festigen und erweitern möchten, kann eigentlich nahezu jedes der inzwischen zahlreich erhältlichen einführenden Bücher zu R empfohlen werden.

Software

Innerhalb der praktischen Übung das kostenlose Open-Source-Statistikpaket R verwendet werden. Die jeweils aktuelle R-Version kann für Windows und Mac OS X über folgende Links vom CRAN-Server der ETH Zürich heruntergeladen werden:

macOS 10.13 und höher (Intel Prozessoren) macOS 11 und höher (Apple Silicon Macs mit M-Prozessoren)

Windows

R sollte jeweils mit Administrator-Rechten installiert werden! Nach Doppelklick auf die Installationspakete einfach den Anweisungen folgen bzw. auf "Weiter" klicken, alle Vorschläge und Defaulteinstellungen können unverändert übernommen werden.

Linux-Nutzer müssen das (Meta)Paket r-recommended (Debain/Ubuntu) bzw. R-recommended-packages (openSuSE) auf ihrem Rechner installieren. Dazu ist in der Regel zunächst die entsprechende Paketquelle der jeweiligen Softwareverwaltung bekanntzugeben. Dazu gibt es Anleitungen für openSuSE, Ubuntu, und Debian.

Nutzer von openSuSE können via YaST2 einfach ein weiteres Software Repository für R hinzufügen; die entsprechende URL des Repositorys für R lautet

http://download.opensuse.org/repositories/devel:/languages:/R:/released/openSuSE-Version/

wobei für openSuSE-Version die auf dem eigenen Rechner laufende (z.B. 15.4) einzusetzen ist.

Zur bequemeren Arbeit mit R sollte zusätzlich RStudio, eine kostenlose, komfortable graphische Benutzeroberfläche für R, auf dem eigenen Rechner installiert werden. Installationsdateien der jeweils aktuellen RStudio-Version können für alle o.g. Betriebssysteme heruntergeladen werden von der RStudio-Download-Seite (bei "Step 2: Install RStudio Desktop" unter All Installers and Tarballs die für Ihr Betriebssystem passende Installationsdatei auswählen).

Für RStudio gelten dieselben Installationsanweisungen wie für R (als Administrator installieren, alle Defaults unverändert übernehmen).

Beachten Sie, dass RStudio nur eine Benutzeroberfläche für R ist und letzteres nicht enthält! Es müssen stets sowohl R als auch RStudio installiert werden, RStudio allein ist ohne R nicht wirklich lauffähig!

Sprechstunde

Do 10-11 Uhr

Zur Vereinbarung alternativer Termine senden Sie bitte eine entsprechende Mail an ernst.august.hammerstein@stochastik.uni-freiburg.de.