آموزش رایگان آمار و احتمالات مهندسی برق

آمار و احتمالات مهندسی از دروس پایه دوره کارشناسی در رشته‌های مهندسی برق و کامپیوتر است. این درس به خصوص برای دانشجویانی که علاقمند به ادامه تحصیل در گرایش مخابرات هستند از اهمیت بالایی برخوردار است. امروزه در بسیاری از شرکت‌های فناوری دنیا از سوالات آمار و احتمال به عنوان آزمون هوش و قدرت خلاقیت در مصاحبه‌های شغلی استفاده می‌شود. اسلایدهای مورد استفاده در این درس از جزوه دکتر محمد مهدی نایبی استاد دانشگاه صنعتی شریف هستند که به طور رایگان در اختیار عموم گذاشته شده‌است.

موفقیت در صنعت، علم و حتی تجارت همگی در گرو استفاده درست از علم آمار هستند، در سمت دوم نیز احتمال قرار گرفته است که در کنترل و یا شبیه‌سازی رخدادهای مهندسی به ما کمک می‌کند که با‌توجه‌ به موارد یاد شده اهمیت فراگیری آمار و احتمال مهندسی را بیان می‌کند.

جزوه و تمرین‌های دوره در آدرس زیر قابل مشاهده هستند:

https://drive.google.com/drive/folders/1mFvWuEs33HfbOfMuk8tHjk-NSNOn5TJ0?usp=sharing

دوره آموزش رایگان آمار و احتمالات مهندسی برق

آمار و احتمال یکی از مهم‌ترین دروس انواع رشته‌های مهندسی است؛ اما شاید این‌طور به نظر نرسد و در بسیاری از دانشگاه‌ها درس آمار و احتمالات مهندسی برق آنطور که باید جدی گرفته نشود. اما باید بدانید که این درس یکی از پایه‌های اصلی این رشته مهندسی است. در واقع در بسیاری از شرکت‌های بزرگ جهان در زمان مصاحبه شغلی از مباحث آمار و احتمال برای سنجش قدرت خلاقیت و میزان هوش شما استفاده می‌شود. علاوه بر این با استفاده از احتمالات نیز می‌توان میزان موفقیت یک طراحی در دنیای واقعی را اندازه گرفت و جلوی هدر رفت مقدار زیادی از هزینه‌ها را گرفت.

اهداف دوره آموزش رایگان آمار و احتمالات مهندسی برق

• در پایان این دوره احتمال را به عنوان مدلی برای‌عدم قطعیت درک خواهید کرد. 
• قادر به اجرای روابط احتمالی مجموعه اولیه از جمله احتمالات شرطی و قانون بیز خواهید بود. 
• متغیرهای تصادفی را به عنوان مدل‌هایی برای اندازه گیری‌های عددی باعدم قطعیت درک خواهید کرد. 
•  قادر به استفاده از توابع برای محاسبات احتمالات و همچنین توصیف آماری کامل متغیرهای تصادفی (به عنوان مثال توزیع و چگالی) خواهید بود. 
• همچنین می‌توانید توزیع احتمالات جدید را با توصیف یک آزمایش تصادفی توسعه دهید. 
• می‌توانید برای نتیجه گیری کیفی و کمی از توصیف آماری ناقص متغیرهای تصادفی، مانند میانگین و واریانس استفاده کنید. 
• در صورت لزوم برای حل مشکلات خود می‌توانید از توزیع‌های رایج مانند گاوسی، پواسون، دوجمله ای، نمایی و یکنواخت بهره ببرید. 
•  از توزیع‌های مشترک و گشتاورهای مشترک برای محاسبه احتمالات و تخمین زدن استفاده کنید. 
•  می‌توانیداز فرمول‌های فاصله اطمینان اولیه برای مشخص کردن دقت تخمین‌ها استفاده کنید. 
• بین مجموعه محدودی از فرضیه‌ها از داده‌های تجربی تصمیم گیری کنید. 
• برای استفاده از داده‌های تجربی می‌توانید از رگرسیون خطی برای تخمین یک متغیر از متغیر دیگر بهره ببرید. 

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

دوره آموزش رایگان احتمال مهندسی رشته برق برای پاسخگویی به نیازهای دو گروه مختلف از مخاطبان تدوین شده است. این دوره از یک طرف، برای مهندسین شاغل در صنعت که نیاز به درک بهتر یا بررسی احتمالات را دارند، مناسب است. همچنین این دوره به عنوان یک منبع مناسب برای آموزش آمار و احتمالات مهندسی برق برای دانشجویان این رشته مناسب است. 

پیش نیاز‌های دوره آموزش رایگان آمار و احتمالات مهندسی برق

در این دوره آموزشی سعی شده است تا آمار با استفاده از یک رویکرد منطقی و قابل درک توضیح داده شود تا مخاطبین به جای ریاضیات دقیق با توجه به حوزه‌های دانش عملی بر اساس مبانی احتمال با احتمال رشته مهندسی برق آشنا شوند. بنابراین می‌توان گفت پیش نیاز این دوره آموزشی، حداقل دانش ریاضی در زمینه جبر است. شما در این دوره با تعداد زیادی از مسائل حل شده با احتمال مهندسی رشته مهندسی برق آشنا می‌شوید. 

چرا یادگیری آمار و احتمالات در رشته مهندسی برق دارای اهمیت است؟ 

مهندسان برق اغلب وظیفه دارند مشکلات تولید را حل کنند، نیاز به تجزیه و تحلیل داده‌ها و آزمایش برای اطمینان از کنترل کیفیت دارند. آن‌ها باید قابلیت اطمینان و تئوری‌های پشت آن را در هنگام تعیین خطر شکست محصول درک کنند. آن‌ها باید نحوه جمع آوری داده‌ها و دانستن تئوری نمونه گیری را بدانند تا مناسب‌ترین و مفیدترین مجموعه داده‌ها را جمع آوری کنند. 

مدل‌های احتمال تا حد زیادی در مهندسی برق شکل می‌گیرند. مهندسان برق اغلب سیستم‌های توزیع شده گسترده و نظارت بر داده‌ها را در زمان واقعی در محیط‌هایی که همیشه به خوبی کنترل نمی‌شوند، مدیریت می‌کنند. این موقعیت‌ها، دو مفهوم اساسی در نظریه احتمالات و پایه‌ای برای مطالعه آمار، تنوع و تصادفی بودن را معرفی می‌کنند. فرآیندهای تصادفی در رشته مهندسی برق دارای اهمیت است در این دسته از فرآیندها، مهندس نیاز به درک ویژگی‌های آماری تغییرپذیری دارد.

یادگیری تغییرپذیری به مهندس کمک می‌کند تا با آموزش نحوه تشخیص (و سپس مدیریت) اجزای غیرقابل اعتماد، سیستم‌های قابل اعتماد بسازد. همچنین یک مهندس برق را قادر می‌سازد تا مقادیر متوسط ​​یک محصول را بدون نیاز به آزمایش تک تک محصولات به طور دقیق تخمین بزند. توسعه و استفاده از مدل‌ها در تعیین منابع مورد نیاز برای ساخت و پیاده‌سازی سیستم‌های با کیفیت بالا و قابل اعتماد کلیدی است. 

اهمیت مطالعه آمار شامل یادگیری طراحی تجربی است. مهندسان برق ممکن است در دوره‌های مهندسی خود با جنبه‌های طراحی تحقیقاتی مواجه باشند. یادگیری آمار و احتمالات مهندسین را قادر می‌سازد تا طرح مناسب برای استفاده و حل مشکلات تعیین کند.

آن‌ها نه تنها یاد می‌گیرند که از چه طرحی استفاده کنند، بلکه یاد میگیرند که چگونه آن را به درستی اعمال کنند. مهندسان برق همچنین باید روش‌های تحقیق را برای اعمال تئوری‌های برق و سایر نظریه‌ها در پروژه‌ها درک کنند. بعلاوه مهندسان برق باید روش‌های صحیح جمع آوری داده‌ها (مانند بررسی‌های میدانی) را برای شناسایی و اصلاح مشکلات درک کنند. 

سایر مزایای مطالعه آمار

بیشتر رشته مهندسی برق شامل دروس محاسباتی است. مطالعه آمار و احتمال مهندسی برق به مهندسین  آموزش‌های بیشتری در زمینه زبان‌های برنامه‌نویسی و نرم‌افزارهای آماری می‌دهد تا داده‌هایی را که جمع‌آوری کرده‌اند به بهترین شکل تحلیل کند. این ابزارهای محاسباتی برای انواع استنباط‌هایی که مهندس برق اغلب از آن‌ها خواسته می‌شود، از جمله پیش بینی و آزمایش فرضیه استفاده می‌شود. 

یکی دیگر از جنبه‌های مهم مطالعه آمار برای یک مهندس برق گزارش است. در حالی که مهندسان برق تمایل دارند مهارت‌های تجسم قوی را در طول کار خود توسعه دهند، باید یاد بگیرند که چگونه نتایج خود را تفسیر، نمایش و گزارش کنند.

کاربرد احتمال مهندسی رشته برق در کجا است؟

اگر کمی درباره مباحث مهندسی برق به‌خصوص گرایش مخابرات اطلاع داشته باشید حتما ردپای احتمال مهندسی رشته برق را در آن دیده‌اید. با استفاده از این علم می‌توان مدل‌های آماری مختلفی را برای بخش‌های مخابراتی ساخت و به کمک آن‌ها بررسی کرد که آیا ساختار طراحی شده کارآمد است یا خیر. علاوه بر آن می‌توانید داده‌های بسیاری را از سیگنال‌ها و امواج استخراج کرد و مدل‌هایی نزدیک به واقعیت ساخت. به‌طور عمده می‌توان کاربرد مباحث این دوره را در بخش مربوط به طراحی کانال‌ها و مشخصات آن‌ها مشاهده کرد و تحقیقات عمیقی دراین‌باره انجام داد.

هدف از دوره آموزش رایگان آمار و احتمالات مهندسی برق چیست؟

هدف اصلی از دوره آموزش آمار و احتمالات مهندسی برق آموزش مباحث کاربردی و پایه‌ای آماری است که به شما برای تحلیل و مدل‌سازی طراحی‌هایی که در آینده انجام می‌دهید کمک خواهد کرد. مباحثی که در این دوره مطرح می‌شوند می‌توانند برای کنترل کیفیت یا اثبات برخی مباحث در طرح‌های تحقیقاتی به کار روند و به‌طورکلی پایه اصلی دانش شما به‌عنوان یک مهندس برق و الکترونیک را می‌سازند.

در پایان دوره آموزش آمار و احتمالات مهندسی برق چه مهارت‌هایی کسب می‌کنیم؟

این درس یکی از دروس پایه‌ای رشته مهندسی برق است و پایه اصلی بسیاری از درس‌های سال‌های بالاتر به شما می‌رود؛ به همین دلیل لازم است که دانشجویان از همان ابتدا خشت اول را محکم بگذارند. با شرکت در این دوره کلیه مباحث پایه‌ای آمار و احتمالات مهندسی برق را به‌طور کامل متوجه می‌شوید و دیگر یادگیری دروس بعدی برایتان سخت و دشوار نخواهد بود. علاوه بر آن می‌توانید به پیشرفت خوبی در زمینه درس‌های مخابراتی برسید و حتی در این گرایش ادامه تحصیل هم بدهید.

پیش‌نیازهای دوره

برای گذراندن دوره رایگان آموزش احتمال مهندسی رشته برق هیچ پیش‌نیازی لازم نیست؛ البته شاید بتوان گفت که مباحث آماری که در دوران دبیرستان آموزش داده می‌شوند برای گذراندن این دوره لازم است. استاد دوره همه‌چیز را از پایه و صفر شروع می‌کند تا حتی افرادی که سال‌ها است از این فضا فاصله گرفته‌اند نیز متوجه شوند و بتوانند از مطالب استفاده کنند.

سرفصل‌های دوره

دوره آموزش رایگان آمار و احتمالات مهندسی برق در 46 جلسه که شامل 22 ساعت آموزش می‌شود برگزار خواهد شد. در جلسات اولیه مباحث مقدماتی مانند نظریه مجموعه‌ها، تعریف احتمال و انواع آن، قضیه پواسون و احتمال‌های شرطی بیان خواهند شد. بعد از آن مباحث پیشرفته‌تر مانند توابع توزیع انباشته، ابزارهای اکسل، چگالی احتمال، امید ریاضی، انواع توزیع و توابع دو متغیره بیان خواهند شد. در ادامه دوره نیز تعاریفی از کواریانس، نامساوی شوارتز، توزیع شرطی، حد مرکزی، فاصله اطمینان و مثال‌هایی کاربردی و عملی از هریک از آن‌ها ارائه می‌شود تا دانشجویان بتوانند در آینده در همه درس‌های خود از آن‌ها استفاده کنند.