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@@ -60,6 +60,11 @@ nicht kleiner als der Median ist (\figref{medianfig}).
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insbesondere verschieden lange Datenvektoren testen.}
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\end{exercise}
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\begin{figure}[t]
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\includegraphics[width=1\textwidth]{quartile}
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\titlecaption{\label{quartilefig} Median und Quartile einer Normalverteilung.}{}
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\end{figure}
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Eine Wahrscheinlichkeitsverteilung kann weiter durch die Position
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ihrere \determ[Quartil]{Quartile} charakterisiert werden. Zwischen den
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Quartilen liegen jeweils 25\,\% der Daten
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@@ -67,11 +72,6 @@ Quartilen liegen jeweils 25\,\% der Daten
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Einteilung. Das 3. Quartil ist das 75. Perzentil, da 75\,\% der Daten
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unterhalb des 3. Quartils liegen.
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\begin{figure}[t]
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\includegraphics[width=1\textwidth]{quartile}
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\titlecaption{\label{quartilefig} Median und Quartile einer Normalverteilung.}{}
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\end{figure}
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% \begin{definition}[\tr{quartile}{Quartile}]
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% Die Quartile Q1, Q2 und Q3 unterteilen die Daten in vier gleich
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% gro{\ss}e Gruppen, die jeweils ein Viertel der Daten enthalten.
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@@ -119,20 +119,6 @@ Wertebereich meist in angrenzende und gleich gro{\ss}e Intervalle.
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Histogramme k\"onnen verwendet werden, um die
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\determ{Wahrscheinlichkeitsverteilung} der Messwerte abzusch\"atzen.
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\begin{exercise}{rollthedie.m}{}
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\tr{Write a function that simulates rolling a die $n$ times.}
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{Schreibe eine Funktion, die das $n$-malige W\"urfeln mit einem W\"urfel simuliert.}
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\end{exercise}
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\begin{exercise}{diehistograms.m}{}
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\tr{Plot histograms from rolling the die 20, 100, 1000 times. Use
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the plain hist(x) function, force 6 bins via hist( x, 6 ), and set
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meaningfull bins positions.} {Plotte Histogramme von 20, 100, und
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1000-mal w\"urfeln. Benutze \code[hist()]{hist(x)}, erzwinge sechs Bins
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mit \code[hist()]{hist(x,6)}, oder setze selbst sinnvolle Bins. Normiere
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anschliessend das Histogram auf geeignete Weise.}
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\end{exercise}
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\begin{figure}[t]
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\includegraphics[width=1\textwidth]{diehistograms}
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\titlecaption{\label{diehistogramsfig} Histogramme des Ergebnisses
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@@ -143,7 +129,6 @@ Histogramme k\"onnen verwendet werden, um die
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vergleichbar.}
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\end{figure}
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\newpage
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Bei ganzzahligen Messdaten (z.B. die Augenzahl eines W\"urfels oder
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die Anzahl von Aktionspotentialen in einem bestimmten Zeitfenster)
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kann f\"ur jede auftretende Zahl eine Klasse definiert werden. Damit
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@@ -154,6 +139,18 @@ Histogrammbalken gibt dann die Wahrscheinlichkeit $P(x_i)$ des
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Auftretens der Gr\"o{\ss}e $x_i$ in der $i$-ten Klasse an
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\[ P_i = \frac{n_i}{N} = \frac{n_i}{\sum_{i=1}^M n_i} \; . \]
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\begin{exercise}{rollthedie.m}{}
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\tr{Write a function that simulates rolling a die $n$ times.}
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{Schreibe eine Funktion, die das $n$-malige W\"urfeln mit einem W\"urfel simuliert.}
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\end{exercise}
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\begin{exercise}{diehistograms.m}{}
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Plotte Histogramme von 20, 100, und 1000-mal W\"urfeln. Benutze
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\code[hist()]{hist(x)}, erzwinge sechs Bins mit
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\code[hist()]{hist(x,6)}, oder setze selbst sinnvolle Bins. Normiere
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anschliessend das Histogram.
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\end{exercise}
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\section{\tr{Probability density function}{Wahrscheinlichkeitsdichte}}
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@@ -191,7 +188,9 @@ Da die Wahrscheinlichkeit irgendeines Wertes $x$ Eins ergeben muss gilt die Norm
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\begin{equation}
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\label{pdfnorm}
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P(-\infty < x < \infty) = \int\limits_{-\infty}^{+\infty} p(x) \, dx = 1 \; .
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\end{equation}
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\end{equation}
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\pagebreak[2]
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Die gesamte Funktion $p(x)$, die jedem Wert $x$ einen
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Wahrscheinlichkeitsdichte zuordnet wir auch
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\determ{Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion} (\enterm{probability
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@@ -204,9 +203,7 @@ Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion ist die der \determ{Normalverteilung}
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--- die \determ{Gau{\ss}sche-Glockenkurve} mit Mittelwert $\mu$ und
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Standardabweichung $\sigma$.
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\newpage
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\begin{exercise}{gaussianpdf.m}{gaussianpdf.out}
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\vspace{-3ex}
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\begin{enumerate}
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\item Plotte die Wahrscheinlichkeitsdichte der Normalverteilung $p_g(x)$.
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\item Berechne f\"ur die Normalverteilung mit Mittelwert Null und
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@@ -237,6 +234,7 @@ Standardabweichung $\sigma$.
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unterschiedlichen Klassenbreiten. Was f\"allt auf?}
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\end{exercise}
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\pagebreak[2]
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Damit Histogramme von reellen Messwerten trotz unterschiedlicher
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Anzahl von Messungen und unterschiedlicher Klassenbreiten
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untereinander vergleichbar werden und mit bekannten
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@@ -255,6 +253,7 @@ und das normierte Histogramm hat die H\"ohe
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Es muss also nicht nur durch die Summe, sondern auch durch die Breite
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$\Delta x$ der Klassen geteilt werden (\figref{pdfhistogramfig}).
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\pagebreak[4]
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\begin{exercise}{gaussianbinsnorm.m}{}
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Normiere das Histogramm der vorherigen \"Ubung zu einer Wahrscheinlichkeitsdichte.
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\end{exercise}
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