Предисловие | 7 |
Глава 1. | Элементарная теория | 8 |
| 1.1. | Основная модель | 8 |
| 1.2. | Азы комбинаторики | 11 |
| 1.3. | Комбинации событий | 14 |
| 1.4. | Задачи с подвохом | 17 |
| 1.5. | Условная вероятность и независимость | 19 |
| 1.6. | Независимость испытаний | 21 |
| 1.7. | Формула Байеса и проверка гипотез | 21 |
| 1.8. | Ещё раз об условной вероятности | 24 |
| 1.9. | Примеры и задачи | 25 |
| 1.10. | Выбор в условиях неопределённости | 29 |
| 1.11. | Авантюра века | 32 |
| 1.12. | Стохастические предрассудки | 34 |
| 1.13. | Проклятие моделирования | 37 |
| 1.14. | Аксиоматика Колмогорова | 39 |
Глава 2. | С.в. и континуальные пространства | 42 |
| 2.1. | Случайные величины | 42 |
| 2.2. | Континуальные Omega | 45 |
| 2.3. | Плотности и функции распределения | 47 |
| 2.4. | Математическое ожидание | 50 |
| 2.5. | Независимость случайных величин | 51 |
| 2.6. | Комбинирование случайных величин | 52 |
| 2.7. | Дисперсия, ковариация, корреляция | 54 |
| 2.8. | Неравенства | 56 |
| 2.9. | Метод наименьших квадратов | 60 |
Глава 3. | Основные функции распределения | 62 |
| 3.1. | Стандартный ассортимент | 62 |
| 3.2. | Функции случайных величин | 67 |
| 3.3. | Условные плотности | 69 |
| 3.4. | Характеристические функции | 73 |
| 3.5. | Производящие функции | 76 |
| 3.6. | Приложение к ветвящемуся процессу | 78 |
| 3.7. | Нормальный закон распределения | 80 |
| 3.8. | Пуассоновские потоки | 83 |
| 3.9. | Статистики размещений | 86 |
| 3.10. | Распределение простых чисел | 87 |
| 3.11. | Задачи и дополнения | 89 |
Глава 4. | Законы больших чисел | 93 |
| 4.1. | Слабые варианты | 93 |
| 4.2. | Усиленный закон больших чисел | 95 |
| 4.3. | Несколько сюрпризов | 98 |
| 4.4. | Нелинейный закон больших чисел | 99 |
| 4.5. | Дисперсия и сопряжённая плотность | 101 |
| 4.6. | Доказательство ключевой леммы | 103 |
| 4.7. | Оптимизация в больших размерностях | 105 |
| 4.8. | Несколько замечаний | 107 |
Глава 5. | Сходимость | 109 |
| 5.1. | Сходимость п.н. и по вероятности | 109 |
| 5.2. | Сходимость с.к. и по распределению | 110 |
| 5.3. | Взаимоотношения | 112 |
| 5.4. | Комментарии | 113 |
| 5.5. | Закон "нуля или единицы" | 115 |
| 5.6. | Сходимость рядов | 116 |
| 5.7. | Предельные распределения | 117 |
| 5.8. | Задачи и дополнения | 118 |
Глава 6. | Бросание монеты и случайное блуждание | 122 |
| 6.1. | Схема Бернулли | 122 |
| 6.2. | Закон арксинуса | 124 |
| 6.3. | Задача о баллотировке | 126 |
| 6.4. | Задача о разорении | 126 |
| 6.5. | Различие при блуждании в R1, R2 и R3 | 128 |
| 6.6. | Процессы восстановления | 130 |
Глава 7. | Философия случайности | 132 |
| 7.1. | Где корни случайности | 132 |
| 7.2. | Псевдослучайное поведение | 135 |
| 7.3. | К обоснованию статистической физики | 136 |
Глава 8. | Метод Монте-Карло и вероятностные алгоритмы | 140 |
| 8.1. | Идея метода | 140 |
| 8.2. | Ассортимент приложений | 143 |
| 8.3. | Случайность против неопределённости | 148 |
| 8.4. | Распознавание образов | 150 |
| 8.5. | Стохастическая аппроксимация | 153 |
| 8.6. | Генераторы "случайных" чисел | 154 |
Глава 9. | Марковские процессы | 157 |
| 9.1. | Марковские модели | 157 |
| 9.2. | Линейная модель | 159 |
| 9.3. | Процессы с непрерывным временем | 162 |
| 9.4. | О практических задачах | 165 |
Глава 10. | Случайные процессы | 167 |
| 10.1. | Случайные функции и их свойства | 167 |
| 10.2. | Эргодичность | 170 |
| 10.3. | Случайные процессы | 173 |
| 10.4. | Эргодичность и перемешивание | 174 |
| 10.5. | Спектральная плотность | 177 |
| 10.6. | Белый шум | 179 |
| 10.7. | Броуновское движение | 180 |
| 10.8. | Дифференцирование и интегрирование | 182 |
| 10.9. | Преобразования случайных процессов | 184 |
| 10.10. Уравнение Винера-Хопфа | 185 |
| 10.11. Фильтр Калмана | 186 |
| 10.12. Помехи в системах регулирования | 188 |
Глава 11. | Теория информации | 191 |
| 11.1. | Энтропия как неопределённость | 191 |
| 11.2. | Текстовые модели | 194 |
| 11.3. | Простейшие свойства энтропии | 196 |
| 11.4. | Информация, опыты, каналы связи | 197 |
| 11.5. | Частотный взгляд на сообщения | 199 |
| 11.6. | Элементы кодирования | 201 |
| 11.7. | Проблема нетривиальных кодов | 204 |
| 11.8. | Помехи в канале связи | 206 |
| 11.9. | Укрупнение состояний | 210 |
| 11.10. Энтропия непрерывных сигналов | 212 |
| 11.11. Передача непрерывных сигналов | 213 |
Глава 12. | Статистика | 217 |
| 12.1. | Тактика и стратегия измерений | 218 |
| 12.2. | Понятия и терминология | 220 |
| 12.3. | Оценки матожидания и дисперсии | 222 |
| 12.4. | Теория и практика | 223 |
| 12.5. | Вокруг основных задач | 225 |
Глава 13. | Задачи и факты | 231 |
| 13.1. | Элементарная теория | 232 |
| 13.2. | Случайные величины | 239 |
| 13.3. | Законы больших чисел | 244 |
| 13.4. | На платформе сходимости | 246 |
| 13.5. | В кладовых схемы Бернулли | 249 |
| 13.6. | Случайные функции и процессы | 250 |
| 13.7. | Информация и энтропия | 253 |
| 13.8. | Статистика | 254 |
Глава 14. | Справки и дополнения | 256 |
| 14.1. | Дельта-функция | 256 |
| 14.2. | Мера Лебега | 259 |
| 14.3. | Измеримые функции | 263 |
| 14.4. | Интеграл Лебега | 266 |
Сокращения и обозначения | 270 |
Литература | 272 |
Предметный указатель | 274 |
Всякая научная дисциплина имеет две составляющих, идеологическую и
аппаратно-техническую. Идеология – это суть, дух, смысл. Её так просто не
ухватишь. Она всюду, волшебна и неуловима. Учить, конечно, проще
аппаратно-техническую часть, материальную. Но там всё безжизненно, мертво.
Движется, но не плодоносит. Истинных причин не вскроет, хотя наговорит, пыль
в глаза пустит – и в кусты.
Короче, учить в первую очередь надо идеологическую основу, без которой
инструменты работают вслепую. Данный учебник при написании исходил из этого
принципа. Что получилось – судить читателю.
Опойцев Валерий Иванович Российский ученый, просветитель и популяризатор науки, заведующий сектором Института проблем управления Российской академии наук (ИПУ РАН); доктор физико-математических наук, профессор кафедры проблем управления Московского физико-технического института (МФТИ). Создатель и автор крупного Интернет-проекта «Школа Опойцева».
Практически вся его научная деятельность связана с работой в Институте проблем управления, где в качестве ведущего специалиста в области управления социальными и экономическими системами, статики и динамики сложных систем, он принимал участие во многих научно-прикладных программах и разработках. Руководил прикладными исследованиями для Госплана и Министерства связи СССР, а также крупной научно-исследовательской работой по расчету и оптимизации структуры бортовых вычислительных систем.
Талантливый лектор, Валерий Иванович всегда был увлечен просветительской деятельностью, часто разъезжал по стране, буквально — от Балтики до Камчатки, в качестве активного члена Общества «Знание» — «академии миллионов».
За время работы в Австралии (1998–2001) опубликовал множество статей по математике на английском языке и читал лекции для профессоров в Квинслендском университете.
Последние годы Валерий Иванович посвятил проекту «Школа Опойцева» — это книги, видеолекции и учебные материалы по математике и физике для высшего и школьного образования.
Он был убежден, что: «В условиях информационного наводнения инструменты вчерашнего дня перестают работать. Поэтому учить надо как-то иначе. „Лекции“ дают пример. Плохой ли, хороший — покажет время. Но в любом случае это продукт нового поколения. Те же „колеса“, тот же „руль“, та же математическая суть — но по-другому».