c14-1 (Numerical Recipes in C)

PDF-файл c14-1 (Numerical Recipes in C) Цифровая обработка сигналов (ЦОС) (15351): Книга - 8 семестрc14-1 (Numerical Recipes in C) - PDF (15351) - СтудИзба2017-12-27СтудИзба

Описание файла

Файл "c14-1" внутри архива находится в папке "Numerical Recipes in C". PDF-файл из архива "Numerical Recipes in C", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "цифровая обработка сигналов (цос)" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "цифровая обработка сигналов" в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

610Chapter 14.Statistical Description of DataCITED REFERENCES AND FURTHER READING:Bevington, P.R. 1969, Data Reduction and Error Analysis for the Physical Sciences (New York:McGraw-Hill).Stuart, A., and Ord, J.K. 1987, Kendall’s Advanced Theory of Statistics, 5th ed. (London: Griffinand Co.) [previous eds. published as Kendall, M., and Stuart, A., The Advanced Theoryof Statistics].Norusis, M.J. 1982, SPSS Introductory Guide: Basic Statistics and Operations; and 1985, SPSSX Advanced Statistics Guide (New York: McGraw-Hill).Dunn, O.J., and Clark, V.A.

1974, Applied Statistics: Analysis of Variance and Regression (NewYork: Wiley).14.1 Moments of a Distribution: Mean,Variance, Skewness, and So ForthWhen a set of values has a sufficiently strong central tendency, that is, a tendencyto cluster around some particular value, then it may be useful to characterize theset by a few numbers that are related to its moments, the sums of integer powersof the values.Best known is the mean of the values x1 , . . . , xN ,x=N1 XxjN j=1(14.1.1)which estimates the value around which central clustering occurs. Note the use ofan overbar to denote the mean; angle brackets are an equally common notation, e.g.,hxi. You should be aware that the mean is not the only available estimator of thisSample page from NUMERICAL RECIPES IN C: THE ART OF SCIENTIFIC COMPUTING (ISBN 0-521-43108-5)Copyright (C) 1988-1992 by Cambridge University Press.Programs Copyright (C) 1988-1992 by Numerical Recipes Software.Permission is granted for internet users to make one paper copy for their own personal use.

Further reproduction, or any copying of machinereadable files (including this one) to any servercomputer, is strictly prohibited. To order Numerical Recipes books,diskettes, or CDROMsvisit website http://www.nr.com or call 1-800-872-7423 (North America only),or send email to trade@cup.cam.ac.uk (outside North America).In the other category, model-dependent statistics, we lump the whole subject offitting data to a theory, parameter estimation, least-squares fits, and so on. Thosesubjects are introduced in Chapter 15.Section 14.1 deals with so-called measures of central tendency, the moments ofa distribution, the median and mode. In §14.2 we learn to test whether different datasets are drawn from distributions with different values of these measures of centraltendency.

This leads naturally, in §14.3, to the more general question of whether twodistributions can be shown to be (significantly) different.In §14.4–§14.7, we deal with measures of association for two distributions.We want to determine whether two variables are “correlated” or “dependent” onone another. If they are, we want to characterize the degree of correlation insome simple ways. The distinction between parametric and nonparametric (rank)methods is emphasized.Section 14.8 introduces the concept of data smoothing, and discusses theparticular case of Savitzky-Golay smoothing filters.This chapter draws mathematically on the material on special functions thatwas presented in Chapter 6, especially §6.1–§6.4. You may wish, at this point,to review those sections.14.1 Moments of a Distribution: Mean, Variance, Skewness6111 X(xj − x)2N −1NVar(x1 .

. . xN ) =(14.1.2)j=1or its square root, the standard deviation,σ(x1 . . . xN ) =pVar(x1 . . . xN )(14.1.3)Equation (14.1.2) estimates the mean squared deviation of x from its mean value.There is a long story about why the denominator of (14.1.2) is N − 1 instead ofN . If you have never heard that story, you may consult any good statistics text.Here we will be content to note that the N − 1 should be changed to N if youare ever in the situation of measuring the variance of a distribution whose meanx is known a priori rather than being estimated from the data.

(We might alsocomment that if the difference between N and N − 1 ever matters to you, then youare probably up to no good anyway — e.g., trying to substantiate a questionablehypothesis with marginal data.)As the mean depends on the first moment of the data, so do the variance andstandard deviation depend on the second moment. It is not uncommon, in reallife, to be dealing with a distribution whose second moment does not exist (i.e., isinfinite). In this case, the variance or standard deviation is useless as a measureof the data’s width around its central value: The values obtained from equations(14.1.2) or (14.1.3) will not converge with increased numbers of points, nor showany consistency from data set to data set drawn from the same distribution.

This canoccur even when the width of the peak looks, by eye, perfectly finite. A more robustestimator of the width is the average deviation or mean absolute deviation, defined byADev(x1 . . . xN ) =N1 X|xj − x|N(14.1.4)j=1One often substitutes the sample median xmed for x in equation (14.1.4). For anyfixed sample, the median in fact minimizes the mean absolute deviation.Statisticians have historically sniffed at the use of (14.1.4) instead of (14.1.2),since the absolute value brackets in (14.1.4) are “nonanalytic” and make theoremproving difficult. In recent years, however, the fashion has changed, and the subjectof robust estimation (meaning, estimation for broad distributions with significantnumbers of “outlier” points) has become a popular and important one. Highermoments, or statistics involving higher powers of the input data, are almost alwaysless robust than lower moments or statistics that involve only linear sums or (thelowest moment of all) counting.Sample page from NUMERICAL RECIPES IN C: THE ART OF SCIENTIFIC COMPUTING (ISBN 0-521-43108-5)Copyright (C) 1988-1992 by Cambridge University Press.Programs Copyright (C) 1988-1992 by Numerical Recipes Software.Permission is granted for internet users to make one paper copy for their own personal use.

Further reproduction, or any copying of machinereadable files (including this one) to any servercomputer, is strictly prohibited. To order Numerical Recipes books,diskettes, or CDROMsvisit website http://www.nr.com or call 1-800-872-7423 (North America only),or send email to trade@cup.cam.ac.uk (outside North America).quantity, nor is it necessarily the best one. For values drawn from a probabilitydistribution with very broad “tails,” the mean may converge poorly, or not at all, asthe number of sampled points is increased. Alternative estimators, the median andthe mode, are mentioned at the end of this section.Having characterized a distribution’s central value, one conventionally nextcharacterizes its “width” or “variability” around that value.

Here again, more thanone measure is available. Most common is the variance,612Chapter 14.Statistical Description of DataKurtosisSkewnessnegativepositive(b)Figure 14.1.1. Distributions whose third and fourth moments are significantly different from a normal(Gaussian) distribution. (a) Skewness or third moment. (b) Kurtosis or fourth moment.That being the case, the skewness or third moment, and the kurtosis or fourthmoment should be used with caution or, better yet, not at all.The skewness characterizes the degree of asymmetry of a distribution around itsmean. While the mean, standard deviation, and average deviation are dimensionalquantities, that is, have the same units as the measured quantities xj , the skewnessis conventionally defined in such a way as to make it nondimensional.

It is a purenumber that characterizes only the shape of the distribution. The usual definition isSkew(x1 . . . xN ) =3N 1 X xj − xN j=1σ(14.1.5)where σ = σ(x1 . . . xN ) is the distribution’s standard deviation (14.1.3). A positivevalue of skewness signifies a distribution with an asymmetric tail extending outtowards more positive x; a negative value signifies a distribution whose tail extendsout towards more negative x (see Figure 14.1.1).Of course, any set of N measured values is likely to give a nonzero valuefor (14.1.5), even if the underlying distribution is in fact symmetrical (has zeroskewness). For (14.1.5) to be meaningful, we need to have some idea of itsstandard deviation as an estimator of the skewness of the underlying distribution.Unfortunately, that depends on the shape of the underlying distribution, and rathercritically on its tails! For the idealized case ofpa normal (Gaussian) distribution, thestandard deviation of (14.1.5) is approximately 15/N.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5137
Авторов
на СтудИзбе
440
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее