Il corso introduce i concetti di probabilità e variabili casuali, partendo da spazi numerabili e non numerabili, probabilità condizionata, indipendenza e regola di Bayes. Vengono trattati calcolo combinatorio e ottimizzazione combinatoria. Si studiano variabili casuali, funzioni di distribuzione e densità, valore atteso, varianza, densità congiunte e condizionate e funzioni di variabili casuali. Seguono prove ripetute, distribuzione binomiale, approssimazione gaussiana, momenti, funzioni caratteristiche, legge dei grandi numeri e teorema del limite centrale. Si analizzano processi casuali, discreti e continui, con momenti, autocorrelazione, stazionarietà, ergodicità e processi gaussiani. Si introduce la teoria dell’informazione, con entropia, informazione mutua, regole a catena, compressione dati e codifica di sorgente. Nella parte di stima si affrontano media e varianza campionaria, massima verosimiglianza, stima a minimo errore quadratico medio e predizione. Il corso include simulazioni Monte Carlo, generazione di numeri pseudocasuali, simulazione di eventi rari e test d’ipotesi con applicazioni ingegneristiche.

  1. Introduzione al corso
  2. Calcolo delle probabilità
    1. Probabilità condizionate
    2. Indipendenza
    3. Calcolo combinatorio
    4. Variabili aleatorie discrete
      1. Variabili aleatorie discrete multiple
    5. Variabili aleatorie continue
      1. Variabili aleatorie continue multiple
    6. Funzioni di variabili aleatorie
    7. Valore atteso condizionato
    8. Successioni di variabili aleatorie
    9. Teorema fondamentale del limite
  3. Processi di Bernoulli
    1. Processi di Poisson
  4. Stima Bayesiana
    1. Stimatore lineare a minimo errore quadratico medio
  5. Simulazione di esperimenti aleatori
    1. Simulazione Monte Carlo
    2. Importance Sampling
    3. Calcolo di integrali
  6. Teoria dell’informazione
    1. Codifica di sorgente