随机过程课程教学大纲

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《随机过程》课程大纲

《随机过程》课程大纲

《随机过程》课程大纲一、课程简介随机过程是定量研究随机现象(事件)动态变化的统计规律的一门数学分支学科。

学习《随机过程》的主要目的是:了解和认识随机现象(事件)随时间变化的统计性质;知道如何构造随机过程和随机微分方程,并能应用随机分析的方法计算和分析随机过程的统计性质。

《随机过程》主要包括随机过程基础,Poisson 过程,Markov 过程,Brownian 运动,鞅,平稳过程,随机微分方程。

二、教学内容第一章***随机过程基础主要内容:随机过程的定义及性质,随机过程的分类,随机过程的构造。

重点与难点:随机过程的构造第二章***Poisson 过程主要内容:Poisson过程的定义,时间间隔的分布,复合Poisson 过程,更新过程。

重点与难点:时间间隔的分布,更新极限定理。

第三章***Markov过程主要内容:离散时间的Markov 链(常返与非常返,遍历性,转移概率极限,平稳分布,可逆Markov 链,强Markov链);连续时间Markov链(转移速率矩阵,向前与向后微分方程,转移概率极限与平稳分布),一般状态的Markov过程,Markov随机场。

重点与难点:转移概率极限与平稳分布。

第四章***Brownian 运动主要内容:Brownian运动的定义,随机游动与Brownian运动,Brownian运动的性质,Brownian 运动的函数(几种变型)。

,重点与难点:Brownian运动的性质第五章***鞅主要内容:离散鞅(上、下鞅),鞅收敛定理,鞅中心极限定理;连续时间鞅重点与难点:鞅收敛定理。

第六章***平稳过程主要内容:平稳过程的定义,相关函数的谱表示,平稳过程的遍历性。

重点与难点:平稳过程的遍历性。

第七章***随机微分方程主要内容:均方微积分,均方意义下的随机微分方程;Ito积分与Ito公式,随机微分方程,鞅表示定理,Girsanov Teory定理与,Feynman-Kac 公式重点与难点:Ito积分与Ito公式。

《随机过程》教学大纲

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《随机过程》教学大纲随机过程是概率论的一个重要分支,研究随机事件随时间的变化规律。

随机过程广泛应用于物理学、统计学、金融学、电子工程等领域。

本教学大纲旨在介绍随机过程的基本概念和理论,并引导学生熟练掌握随机过程的性质、分类以及常用的数学模型与分析方法。

一、课程背景与目的1.1课程背景随机过程是概率论的重要分支,应用广泛,对提高学生数理统计及相关领域的分析能力具有重要意义。

1.2课程目的本课程旨在使学生:(1)理解随机过程的基本概念和性质;(2)了解常见的随机过程模型及其应用;(3)掌握随机过程的数学分析方法;(4)培养学生的数理统计思维和问题解决能力。

二、教学内容与时长2.1教学内容(1)随机过程的基本概念与定义(2)随机过程的分类与性质(3)马尔可夫链与马尔可夫过程(4)泊松过程与排队论(5)连续时间马尔可夫链与布朗运动(6)随机过程的数学分析方法2.2课程时长本课程共设为36学时,每学时45分钟。

三、教学方法3.1教学方法3.2教学手段(1)理论讲解:通过讲解相关概念、定义和定理,介绍随机过程的基本原理和性质;(2)实例分析:通过分析实际应用场景中的问题,引导学生了解随机过程的模型构建和分析方法。

(3)案例研讨:选择一些典型的随机过程案例,进行深入分析和讨论。

四、教学内容与进度安排4.1教学内容安排1-2周随机过程的基本概念与定义(1)随机过程的基本概念(2)随机过程的定义与表示方式3-4周随机过程的分类与性质(1)齐次与非齐次性(2)平稳与非平稳性(3)独立增量性与相关性(4)过程与样本函数5-6周马尔可夫链与马尔可夫过程(1)马尔可夫链的概念及性质(2)马尔可夫过程的定义与表示(3)平稳马尔可夫过程与细致平衡原理7-8周泊松过程与排队论(1)泊松过程的基本性质与定义(2)排队论的基本概念与模型(3)排队理论中的常见问题和分析方法9-10周连续时间马尔可夫链与布朗运动(1)连续时间马尔可夫链的概念与性质(2)布朗运动的定义与性质(3)连续时间马尔可夫链与布朗运动的应用11-12周随机过程的数学分析方法(1)离散时间随机过程的数学分析(2)连续时间随机过程的数学分析(3)随机过程的数值模拟和仿真4.2进度安排第一周:随机过程的基本概念与定义第二周:随机过程的分类与性质第三周:马尔可夫链与马尔可夫过程第四周:泊松过程与排队论第五周:连续时间马尔可夫链与布朗运动第六周:随机过程的数学分析方法五、考核与评价5.1考核方式本课程的考核方式为闭卷考试和课程设计报告。

《随机过程》课程教学大纲

《随机过程》课程教学大纲

《随机过程》课程教学大纲课程名称随机过程课程编码131510019 课程类型(学院内)跨专业课程适用范围数学与应用数学学分数 3 先修课程数学分析,概率论学时数48 其中实验学时其中实践学时考核方式考试制定单位数学与信息科学学院执笔者审核者一、教学大纲说明(一)课程的性质、地位、作用和任务随机过程理论在自然科学、社会科学和工程技术的多个领域得到广泛的应用。

本课程是作为数学专业本科生基地班的专业基础课而开的。

该课程通过讲述随机过程的基本理论,介绍若干常用的随机过程,使学生掌握随机过程的基本工具和基本方法,从而为进一步学习随机分析以及随机过程的专业领域应用打下理论基础。

(二)教学目的和要求通过本课程的学习,应使学生对随机过程的基本理论有一个全面的认识,能够利用随机过程的理论和方法解决一些实际中遇到的相关问题。

学习本课程后,要求学生了解随机过程的基本概念和若干基本类型,理解不同类型随机过程在不同领域的应用,掌握随机过程理论的基本工具和基本方法,重点掌握几种在理论和实际应用都占有重要地位的特殊随机过程:泊松过程、布朗运动、马尔可夫过程、鞅过程等。

(三)课程教学方法与手段利用数学软件对随机过程进行绘图和动态模拟,加强学生对抽象随机过程的直观认识,培养学生对数学概念的直觉思考能力。

(四)课程与其它课程的联系随机过程的研究对象为随时间变化的随机现象,即随时间不断变化的随机变量,通常被视为概率论的动态部分,因此本课程是先修课程概率论在理论上的深化,也可看做先修课程数学分析在概率论中的深入应用。

数学分析中的积分和傅里叶变换是学习随机过程必备的基本理论工具。

随机过程是后继课程随机分析、随机微分方程的直接基础,这些后继课程以随机过程为基本研究对象,特别是以布朗运动、马尔可夫过程、鞅过程等基本随机过程为基础,进一步应用分析工具得到更加深刻的理论结果。

(五)教材与教学参考书1.方兆本、缪柏其,随机过程,科学出版社,2011年.2.何声武,随机过程引论,高等教育出版社,1999 年.3.张波、张景肖,应用随机过程,清华大学出版社,2004年.4.杜雪樵、惠军,随机过程,合肥工业大学出版社,2006.二、课程的教学内容、重点和难点第一章随机过程的基本概念和统计描述1.1 基本概念和例子.1.2 有限维分布和数字特征.1.3 平稳过程和独立增量过程.第二章两个重要的基本随机过程2.1 布朗运动及其变换.(重点)2.2 泊松过程及其推广.(重点)第三章马尔可夫链3.1 马尔可夫性及其概率刻画.3.2 转移矩阵和多步转移概率的确定.(重点)3.3 极限定理与平稳分布.(重点)3.4 分支过程.第四章鞅论初步4.1 条件数学期望.4.2 鞅的定义和例子.4.3 鞅的停时定理.(难点)4.4 鞅的收敛定理.(难点)四、课内实践教学安排无。

随机过程教学大纲

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随机过程教学大纲一、引言随机过程是研究随机现象在时间上的演化规律的数学模型。

其应用十分广泛,例如通信、信号处理、金融、风险管理、天气预报等领域都有涉及。

因此,对随机过程有深入的理解是非常重要的。

本课程旨在介绍随机过程的基本概念、分类、特性以及一些重要的应用。

课程将以数学公式和实例相结合的方式,让学生彻底掌握随机过程的基本知识和应用技巧。

二、课程大纲1. 随机变量及其分布•随机变量的概念与性质•离散型和连续型随机变量•随机变量的分布函数•重要离散分布:二项分布、泊松分布•重要连续分布:正态分布、指数分布2. 随机过程基础•随机过程的概念和性质•二阶矩、平均值和自相关函数•马尔可夫过程和其性质•香农熵3. 系统建模•随机过程的建模方法•马尔可夫链、隐马尔可夫模型•系统状态空间的建模4. 随机过程的统计特性•期望和方差•过程的独立性与相关性•协方差和谱密度•平稳过程和短程相关性5. 应用实例•随机信号处理•随机过程在自然界中的应用•随机过程在金融分析中的应用•随机过程在通信中的应用三、教学方法•课堂讲授:介绍随机过程的基本知识和应用实例。

•课程作业:通过编写随机过程的程序或仿真实验,让学生深入理解随机过程的数学模型,并且培养学生的实际操作能力。

•翻转课堂:通过在线视频或录播课程来辅助教学,学生可以在家庭作业或个人学习时间内预习相关的知识点,提高学生的学习效率。

四、考核方式•平时成绩:包括课堂参与、作业完成情况、电话网代表机考试参与情况等。

•期末考核:课程结束后将进行一次考试,考核学生对随机过程的基本知识和应用能力。

•个人报告:学生需要在课程结束前提交一份随机过程在其专业领域应用的调研报告。

五、教材和参考书教材《随机过程导论》(第四版),高杨、李可等,清华大学出版社,2015年。

参考书《随机过程与信号处理》(第三版),J.F.Kingman等,科学出版社,2000年。

《随机过程及其应用》(第二版),S.M. Ross著,中国工业出版社,2011年。

随机过程课程教学大纲.doc

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随机过程课程教学大纲课程代码:课程中英文名称:随机过程/ Stochastic Processes开课学期:6学分/学时:3/48课程类别:选修课;学科专业拓展课程适用专业/开课对象:数学与应用数学/三年级本科生先修/后修课程:实变函数、概率论/相关专业课程开课单位:数理与信息工程学院团队负责人:沈炎峰执笔人:沈炎峰核准系主任:杨敏波一.课程性质、教学目标和毕业要求随机过程是对随时间和空间变化的随机现象进行建模和分析的学科,在物理、生物、工程、心理学、计算机科学、经济和管理等方面都得到广泛的应用。

本课程介绍随机过程的基本理论和几类重要随机过程模型与应用背景,主要包括泊松过程与更新过程、离散时间与连续时间的马尔可夫链、平稳过程、布朗运动与随机积分初步。

通过该门课程的学习,要求学生能较深刻地理解随机过程的基本理论、思想和方法,并能应用于解决实践中遇到的随机问题,从而提高学生的数学素质,加强学生开展科研工作和解决实际问题的能力。

其具体的课程教学目标为:课程教学目标1:了解随机过程的产生背景,掌握描述随机过程的基本数学工具以及在各个领域中的一些应用。

课程教学目标2:掌握随机过程的基本概念和基本理论,能够根据法则、公式正确地进行分析演算。

能够根据问题的情景,寻求和设计合理简捷的运算途径。

课程教学目标3:能运用计算机按照一定的程序和步骤进行有关的模拟或数值计算,提高解决实际问题的能力,能够将本课程与相关课程有机地联系起来,提出并解决相关学科中与本课程有关的问题。

本课程重点支持以下3个毕业要求指标点:毕业要求指标3-4:掌握概率统计的基础知识、基本理论和基本方法,具备用数学工具处理随机现象的基本能力,具备使用相关软件进行数据分析的能力。

本门课程的教学目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系如表1-1所示:表1-1=1二.教学内容本课程理论教学共48个学时,包含7章。

表2-1理论教学环节教学章节、教学目标、教学活动及学时安排%1.教学方法本课程采用课堂讲授,课堂讨论及课外学习的教学方法,以到达符合毕业要求指标点的教学目的。

随机过程教学大纲

随机过程教学大纲

随机过程教学大纲一、引言(100字)1.1随机过程的概念和应用1.2随机过程与确定性过程的区别1.3随机过程的分类和性质二、概率论回顾(200字)2.1概率空间和随机变量2.2概率分布函数和密度函数2.3数学期望和方差2.4大数定律和中心极限定理三、随机过程的基本概念(200字)3.1随机过程的定义和性质3.2随机过程的样本函数3.3有限维分布和联合分布3.4随机过程的平稳性四、马尔可夫过程(250字)4.1马尔可夫过程的定义和性质4.2离散时间和连续时间马尔可夫过程4.3马尔可夫链的平稳分布4.4马尔可夫链的转移概率矩阵五、泊松过程(250字)5.1泊松过程的定义和性质5.2泊松过程的计数过程和插值过程5.3泊松过程的有限维分布5.4泊松过程在实际应用中的例子六、连续时间马尔可夫链(200字)6.1连续时间马尔可夫链的定义和性质6.2连续时间马尔可夫链的转移概率矩阵6.3连续时间马尔可夫链的平稳分布6.4连续时间马尔可夫链的生成函数七、布朗运动(250字)7.1布朗运动的定义和性质7.2布朗运动的性质和假设7.3布朗运动的微分方程表示和伊藤引理7.4布朗运动的应用八、维纳过程(200字)8.1维纳过程的定义和性质8.2维纳过程的性质和应用8.4维纳过程的泛函九、马尔可夫跳跃过程(250字)9.1马尔可夫跳跃过程的定义和性质9.2马尔可夫跳跃过程的转移概率矩阵9.3马尔可夫跳跃过程的数学期望和方差9.4马尔可夫跳跃过程的应用十、随机过程的极限定理(200字)10.1大数定律的随机过程版本10.2中心极限定理的随机过程版本10.3随机过程的强、弱和均方收敛十一、应用案例分析(200字)11.1金融领域中的随机过程应用11.2通信领域中的随机过程应用11.3生物医学领域中的随机过程应用11.4工程领域中的随机过程应用十二、总结与展望(100字)12.1随机过程的关键概念和理论12.2随机过程的应用前景12.3随机过程进一步学习的方向以上是一份关于随机过程教学大纲的简要介绍。

06410100随机过程B大学高校课程教学大纲

06410100随机过程B大学高校课程教学大纲

随机过程B(RandomProcessB)课程代码:06410100学分:1.5学时:24(其中:课堂教学学时:24实验学时:0上机学时:0课程实践学时:0)先修课程:概率统计、信号与线性系统适用专业:物联网工程教材:《随机信号分析与处理》(第2版),罗鹏飞、张文明主编,清华大学出版社开课学院:计算机科学与通信工程学院课程网站:(选填)一、课程性质与课程目标(一)课程性质随机过程是物联网工程专业教学计划中一门学科基础课程。

该课程系统地介绍随机过程的基本概念、随机过程的统计特性分析以及随机过程通信系统的分析方法。

其目的是使学生通过本课程的学习,掌握随机信号分析的基本概念、基本原理和基本方法,培养学生运用随机信号分析的理论获取工程信息,解决工程实际问题的能力,提高综合素质,为后续课程的学习打下必要的理论基础。

(二)课程目标通过本课程的学习,掌握随机信号分析的基本概念和基本分析方法,内容包络:课程目标1:理解和掌握随机过程基本概念和统计描述;课程目标2:掌握随机过程通过线性系统的分析方法;课程目标3:理解和掌握典型随机过程的特点及分析方法;课程目标4:掌握窄带随机过程的表示形式和统计特性;课程目标5:理解和掌握马尔科夫过程和泊松过程的统计特性。

课程目标6:具有正确获取、理解、阐述、解释生活中随机现象的能力,即培养统计思维能力;课程目标7:运用概率、统计的数学方法分析处理随机过程的能力;课程目标8:培养技术交流能力(包括口头交流和书面报告)(三)课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点4-2,10-2指标点4-2:理解工程活动中获取信息的必要性与基本方法,了解本专业的重要资料来源,且掌握基本的获取技能。

指标点10-2:掌握技术文档写作方法,能够撰写工程技术报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达及回应指令。

注:课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、L”。

教学大纲_随机过程

教学大纲_随机过程

教学大纲_随机过程一、课程名称:随机过程二、教学目标:1.了解随机过程的基本概念和特性;2.掌握随机过程的数学表示和描述方法;3.能够分析和应用随机过程的统计特性和性质;4.能够熟练运用随机过程解决实际问题;5.培养学生的分析和解决问题的能力。

三、教学内容:1.随机过程的基本概念a.随机过程的定义与分类;b.随机过程的样本函数和样本空间;c.随机过程的状态集合和转移概率。

2.随机过程的数学表示a.随机变量序列和随机过程的关系;b.随机过程的独立增量和平稳性;c.随机过程的马尔可夫性质。

3.随机过程的统计特性a.随机过程的均值和方差;b.随机过程的相关函数和自相关函数;c.随机过程的功率谱密度。

4.随机过程的性质与分析方法a.马尔可夫链和马尔可夫过程;b.稳态与瞬态分析方法;c.随机过程的极限性质。

5.随机过程在实际问题中的应用a.随机过程模型的建立;b.排队论中的应用;c.通信系统中的应用;d.金融风险评估中的应用。

四、教学方法:1.理论讲授:通过授课的方式,向学生介绍随机过程的基本概念、数学表示、统计特性和性质,并分析其应用。

2.示例分析:通过实例,引导学生分析和应用随机过程解决实际问题,提高学生的问题分析和解决能力。

3.研讨讲解:组织学生讨论、交流和分享相关的案例和经验,加深对随机过程的理解和应用。

4.实践操作:引导学生运用相关的数学工具和计算机软件,进行随机过程的建模和分析,培养学生的实际操作能力。

五、教材和参考书籍:。

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的几种收敛性), 数学分析(一元微积分,无穷级数,常微分方程)
课程网址
韩东

(Course Webpage)
随机过程作为概率论的一个重要分支,它是研究随机现象随时间变化的规律
性的数学理论,因此它是随机系列课程的重要组成部分。它来源于实际,具有深
刻的应用背景,它可广泛运用于经济与管理科学、信息科学、生物科学、计算机
的性质 第 8 章学习目标:
1. 掌握宽平稳过程的定义,并求出其均值函数和协方差函数;掌握协方差函数 的基本性质;了解平稳正态马氏过程的基本特征;
2. 掌握平稳过程协方差函数的谱分解定理;掌握协方差函数与谱函数的对应关 系;给出协方差函数要会求谱分布函数;
3. 掌握平稳过程本身的谱分解定理;掌握平稳过程本身与正交增量过程(谱) 之间的对应关系;
本科生专业选修课
授课对象 (Audience)
数学科学学院的应用数学、概率统计等专业大三学生
授课语言
中文
(Language of Instruction)
*开课院系 (School) 先修课程 (Prerequisite) 授课教师 (Instructor)
数学科学学院
概率论(随机变量,分布函数,数学期望,方差,协方差,随机变量
习随机过程可以提高学生的学习兴趣,从而提高他们分析和处理实际问题的能
力,这种能力对大学本科生来说是必须具备的。
In this course, we will discuss many interesting stochastic processes in the
real world, such as the daily number of the consumer of a large
(3)对生灭过程,要能根据前进方程和后退方程,求解其转移概率 pij (t) ;
(4) 熟练掌握平稳分布的求法。
第 5 章学习目标:
(1) 掌握离散鞅、下鞅、上鞅的定义,学会判断一个过程是否为鞅;
(2) 理解上鞅(或下鞅)的分解定理,了解其证明;
(3) 了解可选停时定理的内容,学会运用停时定理证明一些重要的鞅不等式;
随机过程课程教学大纲
课程基本信息(Course Information)
课程代码
*学时
(Course Code)
MA356
(Credit Hours)
48
*课程名称
(中文)随机过程
(Course Name)
(英文)Stochastic processes
*学分 (Credits) 3
课程性质 (Course Type)
supermarket, the queuing system, the birth and death processes, Brownian
motion and continuous martingale commonly used in finance, and the *课程简介(Description) stationary processes, which is often encountered in engineering and in the
课程教学大纲(course syllabus)
*学习目标(Learning Outcomes)
第 1 章学习目标: (1) 复习概率论; (2) 掌握条件期望的定义及其性质
第 2 章学习目标: (1) 理解随机过程的定义,了解它的应用背景; (2) 理解有限维分布族的概念与数值特征; (3)了解几类常见随机过程。
(4) 了解 Doob 上穿不等式,并运用其证明鞅收敛定理。
第 6 章学习目标:
(1) 掌握布朗运动的基本性质; (2) 了解布朗运动的轨道性质; (3) 了解布朗运动的反射原理并运用其求布朗运动的极值分布。 第 7 章学习目标: (1) 熟练掌握均方收敛、均方连续、均方可积、均方可微、关于正交增量
过程的积分、Ito-积分的概念、判别准则及其重要性质; (2)了解均,并用 Ito 公式求见一些简单的 Ito-积分;
(4)了解 Ito 随机微分方程的解的存在唯一性定理及其证明思路, (5)掌握运用 Ito 公式求解线性随机微分方程;掌握 Ito 随机微分方程的解
control systems. One can enhance his interest on learning stochastic
processes by applying them to solve the problems in the real word, which is
an important ability for the undergraduate students.
4. 作为谱分解定理的应用,在线性时不变系统中,如果输入是平稳过程,要求 掌握输入过程与输出过程的谱之间的关系;
*教学内容、进度安排及 要求
(1)掌握由实际问题能判别其马氏性; (2)要能熟练求出其转移概率矩阵; (3) 要能熟练判别每个状态的类型;掌握状态空间的分解; (4)要能熟练地求出求极限分布与平稳分布
关于连续时间的 Markov 链:
(1)要能根据实际问题分析它的齐次性和马氏性;
(2) 掌握 Q (qij ) 的求法和概率含义;
科学以及其他工程技术领域。随机过程本身也是今后学习时间序列分析(数理统
计 II 的一部分)和数理金融的重要基础。
*课程简介(Description)
在本课程中,我们将讨论生活中的许多非常有趣而又十分重要的随机过程,
如每天光顾一家大型超市的人数、排队系统、生灭过程等,金融中常用的布朗运
动与连续鞅,以及工程中和控制系统中经常遇到的一类随机过程——平稳过程, 通过对它们的分析,可以使学生进一步巩固已学过概率论基础,结合实际问题学
第 3 章学习目标: 1) 掌握 Poisson 过程的几种等价定义; 2) 掌握 Poisson 过程间隔时间的分布;剩余寿命与年龄的分布;到达时间 的条件分布; 3) 了解非时齐的 Poisson 过程与复合 Poisson 过程,了解更新过程的相关理 论
第 4 章学习目标: 关于离散时间 Markov 链:
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