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Datenanalyse für Naturwissenschaftler und Ingenieure978-3-642-37664-1...332 Literatur KAI LAI CHUNG, A Course inProbability Theory, Harcourt, Brace and Wor1d, New York 1968 K. KRlCKEBERG,

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Page 1: Datenanalyse für Naturwissenschaftler und Ingenieure978-3-642-37664-1...332 Literatur KAI LAI CHUNG, A Course inProbability Theory, Harcourt, Brace and Wor1d, New York 1968 K. KRlCKEBERG,

Literatur

Im Text zitierte Literaturhinweise

[I] A. KOLMOGOROV, Ergebn. Math. 2 (1933) 3

[2] D.E. KNUTH, The Art oJ Computer Programming, vol. 2, Addison-Wesley, Reading MA 1981

[3] P. L'ECUYER, Comm. ACM 31 (1988) 742

[4] B.A. WICHMANN and I.D. HILL,Appl. Stat. 31 (1982) 188

[5] G.E.P. Box and M.E. MULLER, Ann. Math. Stat. 29 (1958) 611

[6] L. VON BORTKIEWICZ, Das Gesetz der kleinen Zahlen, Teubner, Leipzig 1898

[7] D.J. DE SOLLA PRICE, Little Science, Big Science, Columbia University Press, NewYork 1965

[8] M.G. KENDALL and A. STUART, The Advanced Theory oJ Statistics, vol. 2, Charles Griffin, London 1968

[9] S.S. WILKS, Ann. Math. Stat., 9 (1938) 60

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[12] W.H. PRESS, B.P. FLANNERY, S.A. TEUKOLSKY and W.T. VETTERLING, Numerical Recipes, Cambridge University Press, Cambridge 1986

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330

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Bibliographie

Die folgende kurze Liste enthält einige Bücher, die zur Ergänzung und Vertiefung des vorliegenden Stoffes dienen können. Sie ist natürlich in keiner Weise vollstän­dig, sondern soll lediglich auf eine Reihe von Büchern unterschiedlichen Schwierig­keitsgrades hinweisen.

Wahrscheinlichkeitsrechnung

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Numerische Methoden. Matrizen. Programme

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Register der Programme*

AnalysisOfVariance, 308,309 AuxDer,420 AuxDri,222,227,421 AuxGrad,421 AuxHesse,421 AuxJInputGroup,42~421

AuxJNumberInput,42~421

AuxJRButtonGroup,42~ 421 AuxZero,419,421 DatanFrame, 421 DatanGraphics, 114,232,422, 423 DatanMatrix, 345,396 DatanRandom,65 DatanUserFunction, 222, 228, 248,

265 DatanVector, 345, 396 E10Mtx,400 ElAnova,309 E1Di stri b, 103 ElGr, 434 E1Lsq, 254 E1MaxLike, 167,419 E1Min,296 E1Mtx,396 E1Random,66 E1Reg,318 E1Sample, 145 ElTimSer,329 Elest, 198 E2Anova, 309 E2Di stri b, 103 E2Gr, 435 E2Lsq, 254 E2MaxL i ke, 167 E2Min, 296

E2Mtx, 397 E2Random,66 E2Reg, 319 E2Sample, 145,434 E2Test, 199 E2TimSer, 329 nDi stri b, 103 E3Gr, 435 E3Lsq, 255 nMin,297 E3Mtx,397 nRandom, 66 E3Reg,319 E3Sample, 146,434 nTest, 199 E4Gr,435 E4Lsq,255 E4Min, 297 E4Mtx,397 E4Random,66 E4Reg, 319 E4Sample, 146 ESGr,435 ESLsq,256 ESMtx, 398 ESSample, 147 E6Gr,434,436 E6Lsq,256 E6Mtx, 398 E6Sample, 147 E7Gr,434,436 E7Lsq,256 E7Mtx, 398 E7Sample, 147 E8Gr,434,437

*Die kursiv gesetzten Zahlen beziehen sich auf den separaten Anhang.

335

S. Brandt, Datenanalyse für Naturwissenschaftler und Ingenieure,DOI 10.1007/978-3-642-37664-1, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013

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336

E8Lsq, 256 E8Mtx, 399 E9Lsq,256 E9Mtx, 399 FunctionOnLine, 265,295 FunctionsDemo,408,416 Gamma,416,434 GraphicsWith2DScatterDiagram,

117, 146,434 GraphicsWithDataPointsAndPolyline,

434 GraphicsWithDataPointsAnd­

MultiplePolylines, 434

GraphicsWithHistogramAndPolyline, 434

GraphicsWithHistogram, 115, 145, 434

Histograrn, 114, 144, 145 LsqAsg, 251,254,256 LsqAsm, 234,254 LsqAsn,234,254,256 LsqGen,246,248,254,256 LsqLin,216,221,253,254 LsqMar,226,234,254,255 LsqNon,226,234,253,255 LsqPol,214,253,254 MinAsy,288,295,297 MinCjg,281,295,296 MinCombined,270,271,295 MinCov,288,295,296 Mi nDi r, 271, 295 MinEnclose, 266,271,295

Register der Programme

MinMar, 285, 295,296 MinParab,263,266,295 MinPow,279,295,296 MinQdr,283,295,296 MinSim,274,295,296 Regression,318,319 SlAnova,476 SlDistrib,464 SlLsq,468 SlMaxLike,466 SlMin, 475 SlRandom, 462 SlReg,477 SlTimSer,478 S2Anova, 476 S2Di stri b, 465 S2Lsq, 469 S2MaxLike, 466 S2Min,476 S2Random, 463 S2Reg,477 S2TimSer, 479 S3Lsq, 470 S3Random, 464 S4Lsq, 472 SSLsq, 472 S6Lsq, 474 S7Lsq, 474 Sample, 111, 144, 145 SmallSample, 140, 142, 144 Smallsample, 146, 147 StatFunct, 408,419 Ti meSeri es, 329

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Register*

Abbildung, 349 Ableitung, logarithmische, 151 Abzählung, 133 Alternativhypothese, 180, 487 Annahmewahrscheinlichkeit, 181 Anpassung

einer beliebigen linearen Funktion, 216 einer Breit-Wigner-Funktion, 471,473 einer Exponentialfunktion, 223 einer Gauß-Funktion, 222, 255 einer Geraden, 210

an Punkte mit Meßfehlern in Abszisse und Ordinate, 256

einer nichtlinearen Funktion, 220 einer Potenzfunktion, 468 einer Proportionalität, 216, 254 einer Summe aus zwei

Gauß-Funktionen und einem Polynom, 226, 255

einer Summe von ExponentiaHUnktionen,224

eines Kreises an Punkte mit Meßfehlern in Abszisse und Ordinate, 474

eines Polynoms, 214, 254, 466 a-posteriori-Wahrscheinlichkeit, 148 Arbcitsstation, 422 asymptotisch unverzerrte Schätzung, 160 Auswahlgruppe, 420

Balkendiagramm, 112 Basis,349 bedingte Messungen, 235, 250 Bedingungsgleichungen, 235 Beta-Funktion, 412

unvollständige, 415 bias,152 Bidiagonahnatrix, 348 Binomialkoeffizient, 401,411 Binomialverteilung, 69, 403, 443

Schätzung des Panuneters, 157 binomischer Lehrsatz, 402

Bit, 40 Breit-Wigner-Verteilung, 23, 55, 462 Breite, volle bei halber Höhe, 115 Byte,41

Cauchy-Verteilung, 22 charakteristische Funktion, 79 charakteristische Gleichung, 375 x'-Test, 192,200,447,448 x'-Verteilung, 126,406,446,501

Quantile, 502 Cholesky-Inversion, 398 Cholesky-Zerlegung, 369, 398

Darstellungsfeld, 424 Detenninante, 357 Dezil,20 Disgonaielement, 347 Disgonahna1rix, 347 Dimension, 349 direkte Messungen

gleicher Genauigkeiten, 201 verschiedener Genauigkeit, 202

direkte Summe, 350 Dreiecksma1rix, 348 Dreiecksverteilung, 56, 440, 463 Drei-Türen-Spiel, 13

effektive Schätzung, 107 Eigenvektor, 373 Eigenwert, 373 Eigenwertgleichung, 373 Eingabegruppe,420 Einheitsmatrix, 347 Einheitsvektor, 348 Einschließung eines Minimums, 266 einseitiger Test, 170 Elemente, 235 E-Raum, 180 Ereignis, 8, 480

komplementäres, 8 erwartungstreue Schätzung, 107

*Die kursiv gesetzten Zahlen beziehen sich auf den separaten Anhang.

337

S. Brandt, Datenanalyse für Naturwissenschaftler und Ingenieure,DOI 10.1007/978-3-642-37664-1, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013

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338

Erwartungswert, 16,26,29,481 Experiment, 7 Exponent, 41

Fakultät, 411 Fwtung, 97,444,485

mit der Norma1verteilung, 100 von Gleichverteilung und

Norma1verteilung, 465 von Gleichverteilungen, 99, 464

Farbindex, 427 Fehler

der Varianz einer Stichprobe, 109 des Mittelwertes, 109 einer Messung, 18 einfacher, 85 erster Art, 181,487 statistischer, 71,103,133 sytDIDebische, 287, 297 UDBytDIDebiSChe, 161, 167,233,251,

288,297,472 zweiter Art, 181,487

Fehleraddition, quadratische, 101 F ehlerbalkeo, 113 Fehlerfortpflanzung, 35, 442, 483 Fehlerfunktion, 405 Fehlerkombination, 158 Fehlennodell von Laplace, 89 Fenster, 424 Freiheitsgrade, 124,229 F-Test, 171,198,447 Funktion&gleichung, 409 F -Verteilung, 407

Quantile, 503 FWHM,115

Galton-Brett, 103 Gamma-Funktion, 409

unvollständige, 413 Gauß-Markov-Theorem, 229 Gaußseher Algorithmus, 364

mit Pivotisierong, 367 Gauß-Verteilung, 83

mehrerer Variabler, 91 staodardisierte, 81

Genauigkeit absolute, 42 relative, 42

Gerätekoordinaten, 424 Gesetz der großen Zahl, 71, 484 gestaffeltes Gleichungssystern, 365 gewichtete Kovarianzmatrix, 390 ~cht~Uix,207

Givcns-Transformation, 352 Gleichungssystcm

gestaffeltes, 365 linesres, 359

Gleichverteilung, 21 gleitender Mittelwert, 321, 493 goldener Schnitt, 268 Graphik-Klasse, 422 Grundgesamfueit, 105, 485 Gütefunktion, 181,487

Hwbnnnn, 351 Häufigkeit, 103, 484 Häufigkeitsvertei1ung, 105 Hauptschsen, 375 Hauptschsentransformation, 374 Hauptdiagon&e, 347 Hessesehe Matrix, 260 Histogramm, 112, 145,446

Register

Bestimmung von Parametern aus, 297 Intervallbreite, 113

Höhenlinie, 429 Householder-Transfonnation, 353, 397 Hyperebene, 351 hypergeometrische Verteilung, 72, 403 Hypofuese, 169, 180

Alternativ-, 180 einfach, 180,487 Null-, 180 Prüfung von, 487 zusammengesetzt, 180, 487

Implementation, 48 indirekte Messungen

linearer Fall, 206 nicht1inearerFall, 218

Information, 155,446,486 Informationsungleichung, 152, 156,486 inverse Matrix, 363

Jacobi-Determinante, 34, 482 einer orthogonalen Transformation, 38

Kern, 350 Kettenbruch,412 Klassüiriernng,298,492

einfache, 302 gekreuzte,304 genistete, 304, 307 zweifache, 304

kleine Ereigniszah\en mit Untergrund, Quotient, 142

kleine Ereigniszah\en, Quotient, 141

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Register

kleine Stichprobe, 132 kleinste Quadrate, 201, 359, 489

allgemeiner Fall, 242, 490 bedingte Messungen, 235, 490 direkte Messungen, 201, 491 Eigenschaften der Lösung, 228 indirekte Messungen, 206, 218, 491 nrit~chten,389

nrit Nebenbedingungen, 393, 400 nrit Skalcnwechacl, 390 nach Marquardt, 391

Klipp-Bereich, 427 klippen, 427 Kofaktor, 358 Kombinstion, 401 Kombinatorik, 401 Konfidenzbereich, 165,232,251,288,472 Konfidcnzellipsoid, 231, 288 Konfidenzgrenzen, 288 Konfidenzinterva1l, 316, 325 Konfidenzniveau, 487 konjugierte Richtungen, 275 konsistente Schätzung, 107 Koutiugenztafel, 196,448 kontrollierte Variable, 210 Koutur1inie, 429 Koordinatcnkreu.z in Gnlphik, 431 Korrelationskoeffizient, 27, 482

einer Stichprobe, 466 Kovarianz, 27, 30, 482 ~cllipse,93,297 Kovarianzellipsoid, 95, 96, 231

ungowichtetes, 375 ICovariaD2lnaDix, 31,287, 482

gewichtcte,390 ungowichtete, 375

kritische Region, 170, 180,487 Kronecker-Symbol, 124

Lagrange-Funkrion, 238 Lagrange-Multiplikatoren, 122,238 Laplacesches Fehlermodell, 89 LCG,43 Like1ihood-Funkrion, 149,486

logarithmische, 150,486 Likelihood-Gleichung, 150,486 Like1ihood-Quotient, 149 Like1ihood-Quotienten-Test, 188,489 lineares Gleichungssystem, 359 Linearkombinstion, 349 Lorcntz-Verteilung, 23 Lotto, 12

LR-Zerlegung, 368

Mächtigkeit, 181 Mächtigkeitsfunktion, 487 Mantisse, 41 Marke,428 Marquardt-Mininrierung, 283 Matrix,346

Addition, 346 adjungierte, 359, 364 antisynunetrische, 347 Bidiagonal-, 348 Diagonal-, 347 Diagonalelement, 347 Dreiecks-, 348 Einheits-, 347 HaupUliagonale, 347 inverse, 363

339

Multiplikation nrit einer Matrix, 346 Multiplikation nrit einer Zahl, 346 Nonn,348 Null-, 347 orthogonale, 352 positiv definite, 375 Produkt, 346 pseudoÜIvene,372 singuläre, 350, 359 Subtraktion, 346 synunctrische, 347 transponierte, 346 Tridiagonal-, 348

Matrixgleichungen, 359 Maximum-Like1ihood, 486 Maximum-Likelihood-Schätzungen, 446 Median, 19,481 Minimalschätzung, 156 Mininrierung, 257

Auswahl einer Methode, 285 Beispiele, 289 BRENT-Methode,270 Einschlicßung des Minimums, 266 entlang ausgewählter Richtungen, 277 entlang der Koordinatenrichtungen,

274 entlang einer Richtung, 271 Fehlerbetrachtungen, 287 gold= Schnitt, 267 in Richtung des steilsten Abfa\\s, 261,

279 Marquardt-Verfahren, 283 nrit quadratischer Form, 282 nach POWELL, 277

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340

quadratis<;be Interpolation, 270 Simplex-Methode, 272

Mittelwert einer Stichprobe, 107, 108, 145,445 einer Zufallsvariablen, 16 Fehler, 109 gleitender, 321, 493

mittlere quadratische Abweichung, 124 mittleres Quadrat, 124 MLCO, 43 mode,I9 Momente, 17,26,30,480,482

um den Mittelwert, 17 Mon~Carlo-Mc1hode, 39

zur Integration, 62 zur Simulation, 64

Mon~Carlo-Minimierung, 475

Nchenbedingung, 393, 400 Noyman undP08IliOD, Salz von, 184, 488 Norm, Euklidiscbe, 348 Normalgleichungen, 362 Normalverteilung,83,404,444,496,498

mehnlimensionale, 62, 91, 444 QuantiJe, 499, 500 standardisierte, 81, 404

Nu1lbypothese, 180,487 Nu11matrix, 347 Nullraum, 350 Nullvclctor, 347

oder,9 Operationscharakteristik, 181,487 orthogonale Komplemente, 350 orthogonale Matrix, 352 orthogonale Polynome, 492 orthogonale Transformation, 352 orthogonale Vek1oren, 347

Parabel durch drei Punkte, 263 PascaIscbes Dn:ieck, 89, 402 Permutation, 401 Permutations-Transformation, 356 Pivot, 366 Pivotisierung, 367 Poisson-Verteilung, 76, 404, 443

QuantiJe, 494 Schätzung des Parameters, 157

Polyasehe Verteilung, 75 Polylinie, 428 Polynome, orthogonale, 492 polynomiale Regression, 492 Portabilität, 48

primitives Element, 43 Prüfung von Hypothesen, 487 pseudoinverse Matrix, 372

Register

quadratische Mittelung der Einzelfehler, 158

Quadratsumme, 123,299 Quantil, 20, 481 Quartil,20 Quotient !deiner Ereigniszahlen, 141

mit Untergrund, 142

Randverteilung, 25, 29,481 Rang,350 Rechcnkoordinaten, 423 reduzierte Variable, 19,481 Regresaion, 311

polynomiale, 492 Rcgressionslinie, 315 Regresaionspolynom, 315 Rückwärts-Einsetzen, 371

Saatzahl, 49 Schitzftmktion, 107 Schittung, 107,485, 486

asymptotisch unvetZel'rte, 160,486 effektive, 107 Effizienz, 445 eindeutige, 486 er.nu1uDgsUeüe, 107 konsistente, 107,485 Minimal-, 156 unverzcnte, 107,485

Schiefe, 18,481 Schranke minimaler Varianz, 156 Schwankungen, statistische, 103 Signal, 138 SignjfjkaDZDi~ 129, 169,487 Simplex, 272 singuläre Matrix, 350, 359 Singu1irwert, 376 Singu1ärwertanalyse, 377, 380 Singu!in.ertzerlegung,37~382,39~399 SlcaIa in Graphik, 431 SlcaIar, 347 SlcaIarprodukt, 347 SlcaIenfaktor, 204 Spaltenraum, 350 Spaltenvektor, 346 Spann,349 Standardebweichung, 18,85,480 standardisierte Normalverteilung, 404 Startknopf, 420

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Register

Statistik, 107 Test-,181

statistischer Fehler, 71, 133 statistischer Test, 169 steilster Abfhll, 279 Stichprobe, 72, 105, 485

aus endlicher Grundgesamtheit, 123 aus Gauß-Vertei1ung, 126 aus kontinuierlicher Grundgesamtheit,

108 aus zerlegter Grundgcsamtheit, 119,

445 aus zweidimensionaler

Gauß-Vertei1ung, 167 Bestimmung von Parametern aus, 296 Fehler der Varianz, 109 grsphische Darstellung, 111 Infonnation, 155 kleine, 132

mit Untergrund, 138 Mittelwert, 107, 108, 145,445 Varianz, 108, 145,445 Verteilungsfunktion, 106 zufällige, 106

Stichprobenfunktion, 107,485 Stichprobenkorrelationskoeffizient, 466 StichprobenraUDl, 7 S1reudiagrsmm, 146

eindimensionales, 111 zweidimensionales, 117

Streuung, 18 Student-Differenztest, 178 Student-Test, 175, 199,447 Student-Verteilung, 176

Quantile,505 Stufendiagrsmm, 112 Summensatz, 9 symmetrische Fehler, 287

Teilgesamtheit, 119 Test, 169,487,488

bester, 182, 487 X'-,489 einseitiger, 170 gleichmäßig bester, 182 Likelihood-Quotienten-, 188 unverzerrter,182,488 zweiseitiger, 170

Testfunktion, 489 Testgröße, 170 Teststatistik, 181 Text in Graphik, 432

Transformation der Variablen, 32 einesVekOCrrs,349 Givens-,352,397 Hauptachsen-, 374 Householder-, 353, 397 lineare, 34 orthogorude, 38, 352 Permutations-, 356 von Variablen, 441,482 Vorzeicheninversion, 356

Transposition, 346 Trend, 320, 493 Tridiagonabnatrix, 348 I-Verteilung, 176,407

Umfang einer Sticbprobe, 105 Unabhängigkeit

von Ereignissen, 11 von Zufhllsvariablen, 25, 30

und, 9

341

unsymmetrische Fehler, 161,233,251,288 unterbestimmtes Gleichungssystem, 360 Untergrund, 138 UnlerraUD1, 349 unverzerrte Schätzung, 107 unvollständige Beta-Funktion, 415 unvollständige Gamma-Funktion, 413

Varianz, 26, 30, 480, 482 einer Schätzung, 447 einer Stichprobe, 108, 145,445 einer Zufhl1svariablen, 17

Varianzanalyse, 298, 491 duppelte, 302 einfache, 298 Modell, 303 zweifache

mit gekreuzter Klassifizierung, 476 mit genisteter Klassifizierung, 476

Varianztafel, 300 Veldor,346

Betrag, 348 Einheits-, 348 Komponenten, 346 Nonn,348 Null-,347 Transfonnation,349

Vektoren linear abhängige, 348 linear unabhängige, 348 orthonormierte, 349

Veldornorm, 348

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Vektonaum, 348 abgeschlossener, 348 Basis, 349 Dimension, 349

Verteilung multimodale, 19 unimodale, 19

Verteilungeo diskreter Variabler, 483 kontinuierlicher Variabler, 484

Verteilungsfunktion, 14,480, 481 einer Stichprobe, 106 mehrerer Variabler, 29 zweier Variabler, 24

V~g, 152,486 Vierfeldcrtafel, 198 Vierfeldcrtest, 198 volle Breite bei halber Höhe, 115 Vorwärts-Einsetzeo, 371 Vorzeicheninversion, 356

Wahrscheinlichkeit, 480 aposteriori, 148 bediogte, 10 Häufigkeitsdeiinition, 8 totale, 11

Wahrscheinlichkeitsdichte, 15,480 bediogte,25 gemeinsame, 481 mehrerer Variabler, 29 zweier Variabler, 24

wahrscheinlichster Wert, 19,481 Wechselwirkung, 305 Weltkoordinatcn, 423 Wilks, Satz von, 188,489 Würfel, II

Zahleingabebereich, 420 Zahleodarstellung im Rechoer, 40 Zellenraum, 350 Zelleovektor, 346 Zeitreiheoaoalyse, 320, 493

Estrapolatioo, 477 Sprünge in Zeitreiheo, 478

Zeotraler Greozwertsatz, 87, 485 Zufallslrompooeote, 320 Zufallsvariable, 14, 480

diskrete, 14 kontinuierliche, 14 reduzierte, 19

Zufallszahlen, 39

Register

beliebig vertellte, 53 Rückweisungsverfahren, 56 Transformationsverfahren, 54

nonnalverteilte, 60 Zufallszahlgeoerator, 42

linear koogrueoter (LCG), 43 multiplikativ linear kongruenter

(MLCG),43 Zwangsgleichungen, 229 zweiseitiger Test, 170