|
خانه میناجون آنقدر لطافت در زمین هست که به آن روز و شب رکوع کنی خشم را بسپری به آب روان و با کمی مهر سد جوع کنی
| ||
|
مقدمه درصورتیکه شاخهای علمی مد نظر نباشد، معنای آن، دادههایی بهشکل ارقام و اعداد واقعی یا تقریبی است که با استفاده از علم آمار میتوان با آنها رفتار کرد و عملیات ذکرشده در بالا را بر آنها انجام داد. بیشتر مردم با کلمه آمار به مفهومی که برای ثبت و نمایش اطلاعات عددی بهکارمیرود، آشنا هستند. ولی این مفهوم منطبق با موضوع اصلی موردبحث آمار نیست. آمار عمدتا با وضعیتهایی سروکار دارد که در آنها وقوع یک پیشامد بهطورحتمی قابل پیشبینی نیست. استنتاجهای آماری غالبا غیرحتمیاند، زیرا مبتنی بر اطلاعات ناکاملی هستند. در طول چندین دهه آمار فقط با بیان اطلاعات و مقادیر عددی درباره اقتصاد، جمعیتشناسی و اوضاع سیاسی حاکم در یک کشور سروکار داشت. حتی امروز بسیاری از نشریات و گزارشهای دولتی که تودهای از آمار و ارقام را دربردارند معنی اولیه کلمه آمار را در ذهن زنده میکنند. اکثر افراد معمولی هنوز این تصویر غلط را درباره آمار دارند که آن را منحصر به ستونهای عددی سرگیجهآور و گاهی یک سری شکلهای مبهوتکننده میدانند. بنابراین، یادآوری این نکته ضروری است که نظریه و روشهای جدید آماری از حد ساختن جدولهای اعداد و نمودارها بسیار فراتر رفتهاند. آمار بهعنوان یک موضوع علمی، امروزه شامل مفاهیم و روشهایی است که در تمام پژوهشهایی که مستلزم جمعآوری دادهها بهوسیله یک فرایند آزمایش و مشاهده و انجام استنباط و نتیجهگیری بهوسیله تجزیه و تحلیل این دادهها هستند، اهمیت بسیار دارند.
علم آمار علم آمار، خود مبتنی است بر نظریه آمار که شاخهای از ریاضیات کاربردی به حساب میآید. در نظریهٔ آمار، اتفاقات تصادفی و عدم قطعیت توسط نظریهٔ احتمالات مدلسازی میشوند. در این علم، مطالعه و قضاوت معقول در بارهٔ موضوعهای گوناگون، بر مبنای یک جمع انجام میشود و قضاوت در مورد یک فرد خاص، اصلاً مطرح نیست. از جملهٔ مهمترین اهداف آمار، میتوان تولید «بهترین» اطّلاعات از دادههای موجود و سپس استخراج دانش از آن اطّلاعات را ذکر کرد. به همین سبب است که برخی از منابع، آمار را شاخهای از نظریه تصمیمها به شمار میآورند. این علم به بخشهای آمار توصیفی و آمار استنباطی تقسیم میشود. از طرف دیگر میتوان آن را به دو بخش آمار کلاسیک و آمار بیز تقسیمبندی کرد. در آمار کلاسیک، که امروزه در دانشگاهها و دبیرستانها تدریس میگردد، ابتدا آزمایش و نتیجه را داریم و بعد براساس آنها فرضها را آزمون میکنیم. به عبارت دیگر ابتدا آزمایش انجام میشود و بعد فرض آزمون میگردد. در آمار بیزی ابتدا فرض درنظر گرفته میشود و دادهها با آن مطابقت داده میشوند به عبارت دیگر در آمار بیزی یک پیش توزیع داریم-توزیع پیشین- و بعد از مطالعه دادهها و برای رسیدن به آن تئزیع پیشین توزیع پسین را درنظر میگیریم.
عمل آماری شامل برنامهریزی و جمعبندی و تفسیر مشاهدات غیرقطعی است بهشکلی که:
روشهای آماری مطالعات تجربی و مشاهداتی هدف کلی برای یک پروژه تحقیقی آماری، بررسی حوادث اتفاقی بوده و بهویژه نتیجهگیری روی تأثیر تغییرات در ارزش شاخصها یا متغیرهای غیروابسته روی یک پاسخ یا متغیر وابسته است. دو شیوه اصلی از مطالعات آماری تصادفی وجود دارد: مطالعات تجربی و مطالعات مشاهداتی. در هر دو نوع از این مطالعات، اثر تغییرات در یک متغیر (یا متغیرهای) غیروابسته روی رفتار متغیرهای وابسته مشاهده میشود. اختلاف بین این دو شیوه در چگونگی مطالعهای است که عملا هدایت میشود. یک مطالعه تجربی دربردارنده روشهای اندازهگیری سیستم تحتمطالعه است که سیستم را تغییر میدهد و سپس با استفاده از روش مشابه اندازهگیریهای اضافی انجام میدهد تا مشخص سازد که آیا تغییرات انجام شده، مقادیر شاخصها را تغییر میدهد یا خیر. در مقابل یک مطالعه نظری، مداخلات تجربی را دربرنمیگیرد. در عوض دادهها جمعآوری میشوند و روابط بین پیشبینیها و جواب بررسی میشوند. یک نمونه از مطالعه تجربی، مطالعات Hawthorne مشهور است که تلاش کرد تا تغییرات در محیط کار را در کمپانی الکتریک غربی Howthorne بیازماید. محققان علاقه مند بودند که آیا افزایش نور میتواند کارایی را در کارگران خط تولید افزایش دهد. محققان ابتدا کارایی را در کارخانه اندازهگیری کردند و سپس میزان نور را در یک قسمت از کارخانه تغییر دادند تا مشاهده کنند که آیا تغییر در نور میتواند کارایی را تغییر دهد. بهواسطه خطا در اقدامات تجربی، بهویژه فقدان یک گروه کنترل محققاتی درحالیکه قادر نبودند آنچه را که طراحی کرده بودند، انجام دهند، قادر شدند تا محیط را با شیوه Hawthorne آماده سازند. یک نمونه از مطالعه مشاهداتی، مطالعهایست که رابطه بین سیگار کشیدن و سرطان ریه را بررسی میکند. این نوع از مطالعه بهطور اختصاصی از شیوهای استفاده میکند تا مشاهدات موردعلاقه را جمع آوری کند و سپس تجزیه و تحلیل آماری انجام دهد. در این مورد، محققان مشاهدات افراد سیگاری و غیر سیگاری را جمع آوری میکنند و سپس به تعداد موارد سرطان ریه در هر دو گروه توجه میکنند.
احتمالات در زبان محاوره، احتمال یکی از چندین واژهای است که برای دانسته یا پیشامدهای غیر مطمئن به کار میرود و کم و بیش با واژههایی مانند ریسک، خطرناک، نامطمئن، مشکوک و بسته به متن قابل معاوضهاست. شانس، بخت، امتیاز و شرط بندی از لغات دیگری است که نشان دهنده برداشتهای مشابهی است. همانگونه که نظریه مکانیک به تعاریف دقیق ریاضی از عبارات متداولی مثل کار و نیرو میپردازد، نظریه احتمالات نیز تلاش دارد تا مفاهیم و برداشتهای مربوط به احتمالات را کمّی سازی کند.
نرمافزارها آمار مدرن برای انجام بعضی از محاسبات خیلی پیچیده و بزرگ بهوسیله رایانهها استفاده میشود. کل شاخههای آمار با استفاده از محاسبات کامپیوتری انجامپذیر شدهاند، برای مثال شبکههای عصبی. کامپیوتری با یک توجه نو به آمار «آزمایشی» و «شناختیک» رویکردهایی برای آینده آمار داشتهاست. یکی از مهمترین کاربردهای آمار و احتمال با استفاده از رایانه شبیهسازی است. شبیهسازی نسخهای از بعضی وسایل حقیقی یا موقعیتهای کاری است. شبیهسازی تلاش دارد تا بعضی جنبههای رفتاری یک سیستم فیزیکی یا انتزاعی را به وسیله رفتار سیستم دیگری نمایش دهد. شبیهسازی در بسیاری از متون شامل مدلسازی سیستمهای طبیعی و سیستمهای انسانی استفاده میشود. برای به دست آوردن بینش نسبت به کارکرد این سیستمها در تکنولوژی و مهندسی ایمنی که هدف، آزمون بعضی سناریوهای عملی در دنیای واقعی است از شبیهسازی استفاده میشود. در شبیهسازی، با استفاده از یک شبیهساز یا وسیله دیگری در یک موقعیت ساختگی میتوان آثار واقعی بعضی شرایط احتمالی را بازسازی کرد. ۱- شبیهسازی فیزیکی و متقابل (شبیهسازی فیزیکی، به شبیهسازی اطلاق میشود که در آن اشیای فیزیکی به جای شی واقعی جایگزین میشوند و این اجسام فیزیکی اغلب به این خاطر استفاده میشوند که کوچکتر و ارزانتر از شی یا سیستم حقیقی هستند. شبیهسازی متقابل (تعاملی) که شکل خاصی از شبیهسازی فیزیکی است و غالبا به انسان در شبیهسازیهای حلقهای اطلاق میشود یعنی شبیهسازیهای فیزیکی که شامل انسان میشوند، مثل مدل استفاده شده در شبیهساز پرواز.) ۲- شبیهسازی در آموزش (شبیهسازی اغلب در آموزش پرسنل شهری و نظامی استفاده میشود. معمولا هنگامی رخ میدهد که استفاده از تجهیزات در دنیای واقعی از لحاظ هزینه کمرشکن یا بسیار خطرناک است تا بتوان به کارآموزان اجازه استفاده از آنها را داده. در چنین موقعیتهایی کارآموزان وقت خود را با آموزش دروس ارزشمند در یک محیط واقعی «ایمن» میگذرانند. غالبا این اطمینان وجود دارد تا اجازه خطا را به کارآموزان در طی آموزش داد تا ارزیابی سیستم ایمنی– بحران صورت گیرد.) شبیهسازیهای آموزشی بهطورخاص در یکی از چهار گروه زیر قرار میگیرند: الف - شبیهسازی زنده (جایی که افراد واقعی از تجهیزات شبیهسازی شده (یا آدمک) در دنیای واقعی استفاده میکنند.) ب - شبیهسازی مجازی (جایی که افراد واقعی از تجهیزات شبیهسازی شده در دنیای شبیهسازیشده (یا محیط واقعی) استفاده میکنند.) ج - شبیهسازی ساختاری (جایی که افراد شبیهسازیشده از تجهیزات شبیهسازیشده در یک محیط شبیهسازیشده استفاده میکنند. اغلب بهعنوان بازی جنگی نامیده میشود زیرا که شباهتهایی با بازیهای جنگی رومیزی دارد که در آنها بازیکنان، سربازان و تجهیزات را اطراف یک میز هدایت میکنند.) د - شبیهسازی ایفای نقش (جایی که افراد واقعی نقش یک کار واقعی را بازی میکنند.)
۳ - شبیهسازیهای پزشکی (شبیهسازهای پزشکی بهطور فزایندهای در حال توسعه و کاربرد هستند تا روشهای درمانی و تشخیص و همچنین اصول پزشکی و تصمیمگیری به پرسنل بهداشتی آموزش داده شود. طیف شبیهسازها برای آموزش روشها از پایه مثل خونگیری تا جراحی لاپاراسکوپی و مراقبت از بیمار دچار ضربه، وسیع و گسترده است. بسیاری از شبیهسازهای پزشکی دارای یک رایانه هستند که به یک ماکت پلاستیکی با آناتومی مشابه واقعی متصل است. در بعضی از آنها، ترسیمهای کامپیوتری تمام اجزای قابل رؤیت را به دست میدهد و با دستکاری در دستگاه میتوان جنبههای شبیهسازیشده کار را تولید کرد. بعضی از این دستگاهها دارای شبیهسازهای گرافیکی رایانهای برای تصویربرداری هستند مانند پرتو ایکس یا سایر تصاویر پزشکی. بعضی از شبیهسازهای بیمار، دارای یک مانکن انساننما هستند که به داروهای تزریقشده واکنش میدهد و میتوان آن را برای خلق صحنههای مشابه فوریتهای پزشکی خطرناک برنامه ریزی کرد. بعضی از شبیه سازهای پزشکی از طریق شبکه اینترنت قابل گسترش هستند و با استفاده از جستجوگرهای استاندارد شبکه به تغییرات جواب میدهند. درحالحاضر، شبیهسازیها به موارد غربالگری پایه محدود شدهاند بهنحویکه استفادهکنندگان از طریق وسایل امتیازدهی استاندارد با شبیهسازی در ارتباط هستند.) ۴ - شبیهسازهای پرواز (یک شبیهساز پرواز برای آموزش خلبانان روی زمین مورد استفاده قرار میگیرد. به خلبان اجازه داده میشود تا به هواپیمای شبیهسازیشدهاش آسیب برساند بدون آن که خود دچار آسیب شود. شبیهسازهای پرواز اغلب برای آموزش خلبانان استفاه میشوند تا هواپیما را در موقعیتهای بسیار خطرناک مثل زمین نشستن بدون داشتن موتور یا نقص کامل الکتریکی یا هیدرولیکی هدایت کنند. پیشرفتهترین شبیهسازها دارای سیستم بصری با کیفیت بالا و سیستم حرکت هیدرولیک هستند. کار با شبیهساز بهطورمعمول نسبت به هواپیمای واقعی ارزانتر است.) ۵ - شبیهسازی و بازیها (همچنین بسیاری از بازیهای ویدئویی شبیهساز هستند که بهطور ارزانتر آمادهسازی شدهاند. بعضی اوقات از اینها بهعنوان بازیهای شبیهسازی (sim) نامبرده میشود. چنین بازیهایی جنبههای گوناگون واقعی را شبیهسازی میکنند از اقتصاد گرفته تا وسایل هوانوردی مثل شبیهسازهای پرواز.) ۶ - شبیهسازی مهندسی (شبیهسازی یک مشخصه مهم در سیستمهای مهندسی است. برای مثال در مهندسی برق، از خطوط تأخیری استفاده میشود تا تأخیر تشدیدشده و شیفت فاز ناشی از خط انتقال واقعی را شبیهسازی کنند. مشابها، از بارهای ظاهری میتوان برای شبیه سازی مقاومت بدون شبیهسازی تشدید استفاده کرد و از این حالت در مواقعی استفاده میشود که تشدید ناخواسته باشد. یک شبیهساز ممکن است. تنها چند تا از کارکردهای واحد را شبیهسازی کند که در مقابل با عملی است که تقلید نامیده میشود. ۷ - اغلب شبیهسازیهای مهندسی مستلزم مدلسازی ریاضی و بررسیهای کامپیوتری هستند. بههرحال موارد زیادی وجود دارد که مدلسازی ریاضی قابلاعتماد نیست. شبیه سازی مشکلات مکانیک سیالات اغلب مستلزم شبیهسازیهای ریاضی و فیزیکی است. در این موارد، مدلهای فیزیکی نیاز به شبیهسازی دینامیک دارند.) ۸ - شبیهسازی کامپیوتری (شبیهسازی رایانه، جزو مفیدی برای بسیاری از سیستمهای طبیعی در فیزیک، شیمی و زیستشناسی و نیز برای سیستمهای انسانی در اقتصاد و علوم اجتماعی (جامعهشناسی کامپیوتری) و همچنین در مهندسی برای به دست آوردن بینش نسبت به عمل این سیستمها شده است. یک نمونه خوب از سودمندی استفاده از رایانهها در شبیهسازی را میتوان در حیطه شبیهسازی ترافیک شبکه جستجو کرد. در چنین شبیهسازیهایی رفتار مدل هر شبیهسازی را مطابق با مجموعه پارامترهای اولیه منظور شده برای محیط تغییر خواهد داد. شبیهسازیهای کامپیوتری] اغلب به این منظور به کار گرفته میشوند تا انسان از شبیهسازیهای حلقهای در امان باشد. بهطورسنتی، مدل برداری رسمی سیستمها از طریق یک مدل ریاضی بوده است بهنحویکه تلاش در جهت یافتن راه حل تحلیلی برای مشکلات بوده است که پیشبینی رفتار سیستم را با استفاده از یک سری پارامترها و شرایط اولیه ممکن ساخته است. شبیهسازی کامپیوتری اغلب بهعنوان یک ضمیمه یا جانشین برای سیستمهای مدلسازی است که در آنها راهحلهای تحلیلی بسته ساده ممکن نیست. انواع مختلفی از شبیهسازی کامپیوتری وجود دارد که وجه مشترک همه آنها در این است که تلاش میکند تا یک نمونه از برنامهای برای یک مدل تولید کنند که در آن امکان محاسبه کامل تمام حالات ممکن مدل مشکل یا غیرممکن است.) بهطور روبهافزونی معمول شده است که نام انواع مختلفی از شبیهسازی شنیده میشود که بهعنوان «محیطهای صناعی» اطلاق میشوند. این عنوان اتخاذ شده است تا تعریف شبیهسازی عملا به تمام دستاوردهای حاصل از رایانه تعمیم داده شود. ۹ - شبیهسازی در علم رایانه (در برنامه نویسی کامپیوتری، یک شبیهساز اغلب برای اجرای برنامهای مورد استفاده قرار میگیرد که انجام آن برای رایانه با مقداری دشواری همراه است. برای مثال، شبیهسازها معمولا برای رفع عیب یک ریزبرنامه استفاده میشوند. از آن جایی که کار کامپیوتر شبیهسازی شده است، تمام اطلاعات در مورد کار رایانه مستقیما در دسترس برنامهدهنده است و سرعت و اجرای شبیهسازی را میتوان تغییر داد. همچنین شبیهسازها برای تفسیر درختهای عیب یا تست کردن طراحیهای منطقی VLSI قبل از ساخت مورد استفاده قرار میگیرند. در علم رایانه نظریه، عبارت شبیهسازی نشاندهنده یک رابطه بین سیستمهای انتقال وضعیت است که این در مطالعه مفاهیم اجرایی سودمند است.)
۱۰ - شبیهسازی در تعلیم و تربیت (شبیهسازیها در تعلیم و تربیت گاهی مثل شبیهسازیهای آموزشی هستند. آنها روی وظایف خاص متمرکز میشوند. در گذشته از ویدئو برای معلمین و دانشآموزان استفاده میشود تا مشاهده کنند، مسائل را حل کنند و نقش بازی کنند؛ هرچند، یک استفاده جدیدتر از شبیهسازیها در تعلیم و تربیت شامل فیلمهای انیمیشن است (ANV .(ANVها نوعی فیلم ویدئویی کارتون مانند با داستانهای تخیلی یا واقعی هستند که برای آموزش و یادگیری کلاس استفاده میشوند. ANVها برای ارزیابی آگاهی، مهارتهای حل مسئله و نظم بچهها و معلمین قبل و حین اشتغال کارایی دارند.) شکل دیگری از شبیه سازی در سالهای اخیر با اقبال در آموزش بازرگانی مواجه شده است. شبیهسازی بازرگانی که دارای یک مدل پویا است که آزمون استراتژیهای بازرگانی را در محیط فاقد خطر مهیا میسازد و محیط مساعدی برای مباحث مطالعه موارد ارائه میدهد.
آمار رشته وسیعی از ریاضی است که راههای جمعآوری، خلاصهسازی و نتیجهگیری از دادهها را مطالعه میکند. این علم برای طیف وسیعی از علوم دانشگاهی از فیزیک و علوم اجتماعی گرفته تا انسانشناسی و همچنین تجارت، حکومت داری و صنعت کاربرد دارد. هنگامی که دادهها جمعآوری شدند چه از طریق یک روش نمونهبرداری خاص یا بهوسیله ثبت پاسخها در قبال رفتارها در یک مجموعه آزمایشی (طرح آزمایش) یا بهوسیله مشاهده مکرر یک فرایند در طی زمان (سریهای زمانی) خلاصههای گرافیکی یا عددی را میتوان با استفاده از آمار توصیفی به دست آورد. الگوهای موجه در دادهها سازمانبندی میشوند تا نتیجهگیری در مورد جمعیتهای بزرگتر به دست آید که این کار با استفاده از آمار استنباطی صورت میگیرد و تصادفی بودن و عدم قاطعیت در مشاهدات را شناسایی میکند. این استنباطها ممکن است به شکل جوابهای بله یا خیر به سؤالات باشد (آزمون فرض)، خصوصیات عددی را برآورد کند (تخمین)، پیشگویی مشاهدات آتی باشد، توصیف ارتباطها باشد (همبستگی) و یا مدلسازی روابط باشد (رگرسیون). شبکه توصیفشده در بالا گاهی اوقات بهعنوان آمار کاربردی اطلاق میشود. در مقابل، آمار ریاضی (یا سادهتر نظریه آماری) زیررشتهای از ریاضی کاربردی است که از نظریه احتمال و آنالیز برای بهکارگیری آمار بر روی یک پایه نظریه محکم استفاده میکند. مراحل پایه برای انجام یک تجربه عبارتاند از: برنامهریزی تحقیق شامل تعیین منابع اطلاعاتی، انتخاب موضوع تحقیق و ملاحظات اخلاقی برای تحقیق و روش پیشنهادی. طراحی آزمون شامل تمرکز روی مدل سیستم و تقابل متغیرهای مستقل و وابسته. خلاصهسازی از نتایج مشاهدات برای جامعیت بخشیدن به آنها با حذف نتایج (آمار توصیفی). رسیدن به اجماع در مورد آنچه مشاهدات درباره دنیایی که مشاهده میکنیم به ما میگویند (استنباط آماری). ثبت و ارائه نتایج مطالعه.
سطوح اندازهگیری چهار نوع اندازه گیری یا مقیاس اندازه گیری در آمار استفاده میشود. چهار نوع یا سطح اندازهگیری (ترتیبی، اسمی، بازهای و نسبی) دارای درجات متفاوتی از سودمندی در بررسیهای آماری دارند. اندازهگیری نسبی درحالیکه هم یک مقدار صفر و فاصله بین اندازههای متفاوت تعریف میشود بیشترین انعطافپذیری را در بین روشهای آماری دارد که میتواند برای تحلیل دادهها استفاده شود. مقیاس تناوبی با داشتن فواصل معنیدار بین اندازهها اما بدون داشتن میزان صفر معنیدار (مثل اندازهگیری بهره هوشی یا اندازهگیری دما در مقیاس سلسیوس) در تحقیقات آماری استفاده میشود. صفت آماری - هر ویژگی مربوط به هر واحد جامعه را یک صفت آماری یا به اختصار یک صفت برای آن واحد آماری است. اگر یک واحد آماری یک انسان باشد، گروه خون، وزن، میزان سواد، میزان درآمد، درجه حرارت بدن و تعدادخانوار هرکدام یک صفت آماری برای آن واحد است. صفتهای آماری دو دسته کلی هستند: ۱- صفت مشخصه ۲- صفت متغیر
منبع: ویکیپدیا
موضوعات مرتبط: علمی [ چهارشنبه ۱ آبان ۱۳۸۷ ] [ 9:37 ] [ مینا ]
|
||
| [ طراحی : وبلاگ اسکین ] [ Weblog Themes By : weblog skin ] | ||