Σύγχρονα συστήµατα προβλέψεων και µοντελοποίησης. Τµήµα Στατιστικής και Αναλογιστικών Χρηµατοοικονοµικών Μαθηµατικών

Σχετικά έγγραφα
Μαθηµατικά εργαλεία στη διαχείριση των υδατικών πόρων

Μαθηµατικά εργαλεία στη διαχείριση των υδατικών πόρων

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών: Κατεύθυνση Α: Αειφορική Διαχείριση Ορεινών Υδρολεκανών με Ευφυή Συστήματα και Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών

Διαχείριση Υδατικών Πόρων Εισαγωγή στη βελτιστοποίηση συστημάτων υδατικών πόρων

Κασταλία Σύστηµα στοχαστικής προσοµοίωσης υδρολογικών µεταβλητών

Διαχείριση Υδατικών Πόρων Εκτίμηση και διαχείριση αβεβαιότητας με τεχνικές προσομοίωσης

Υ ΡΟΓΑΙΑ. Λογισµικό ιαχείρισης Υδατικών Πόρων. Υ ΡΟΝΟΜΕΑΣ: : Βέλτιστη διαχείριση υδροσυστηµάτων

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων ΙΙ Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγή στην υδροπληροφορική και βελτιστοποίηση συστημάτων υδατικών πόρων

Κλιματική αλλαγή, δυναμική Hurst- Kolmogorov και αβεβαιότητα

15η Πανελλήνια Συνάντηση Χρηστών Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών ArcGIS Ο ΥΣΣΕΥΣ

Η επίδραση της δειγματοληπτικής αβεβαιότητας των εισροών στη στοχαστική προσομοίωση ταμιευτήρα

Στοχαστικότητα: μελέτη, μοντελοποίηση και πρόβλεψη φυσικών φαινομένων

Υ ΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ. Πιθανοτική προσέγγιση υδρολογικών µεταβλητών

Α4. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας δίπλα στο γράµµα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η

ιάρθρωση παρουσίασης 1. Ιστορικό διαχείρισης της λίµνης Πλαστήρα 2. Συλλογή και επεξεργασία δεδοµένων 3. Μεθοδολογική προσέγγιση

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων Ι Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

Περίπου ίση µε την ελάχιστη τιµή του δείγµατος.

Συστήματα υποστήριξης αποφάσεων στη διαχείριση υδατικών πόρων: Η περίπτωση του υδροδοτικού συστήματος της Αθήνας

Εισαγωγή στην υδροπληροφορική και βελτιστοποίηση συστημάτων υδατικών πόρων

Στοχαστική ανάλυση και προσοµοίωση υδροµετεωρολογικών διεργασιών σχετικών µε την αιολική και ηλιακή ενέργεια

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Συστήματα υποστήριξης αποφάσεων στη διαχείριση υδατικών πόρων: Η περίπτωση του υδροδοτικού συστήματος της Αθήνας

Το µαθηµατικό µοντέλο του Υδρονοµέα

Υδρολογική διερεύνηση της διαχείρισης της λίµνης Πλαστήρα

Υδρολογική διερεύνηση της διαχείρισης της λίµνης Πλαστήρα

ΤΕΧΝΙΚΗ ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ Πιθανοτική προσέγγιση των υδρολογικών μεταβλητών

Το υπολογιστικό σύστηµα Υδρονοµέας και η εφαρµογή του στην µελέτη των έργων εκτροπής του Αχελώου

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ

Παρουσίαση 2 η : Αρχές εκτίμησης παραμέτρων Μέρος 1 ο

Μη μετρούμενες λεκάνες απορροής: Διερεύνηση στη λεκάνη του Πηνειού Θεσσαλίας, στη θέση Σαρακίνα

Το υπολογιστικό σύστηµα Υδρονοµέας και η εφαρµογή του στην µελέτη των έργων εκτροπής του Αχελώου

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Ένα φειδωλό μοντέλο για την πρόβλεψη των χαμηλών ροών σε μεσογειακά υδατορεύματα

Τοποθέτηση προβλήματος

Διερεύνηση μεθόδων αναζήτησης ολικού βελτίστου σε προβλήματα υδατικών πόρων

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2011 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Κεφ. Ιο ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

Υδρολογική διερεύνηση λειτουργίας ταµιευτήρα Πλαστήρα

Πανεπιστήµιο Πατρών Τµήµα ιοίκησης Επιχειρήσεων. Ανδρέας Νεάρχου 2

Συλλογή,, αποθήκευση, ανανέωση και παρουσίαση στατιστικών δεδοµένων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Διαχείριση Υδατικών Πόρων

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟΥ ΛΑΘΟΥΣ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΤΗΣ Γ ΓΕΝΙΚΗΣ ΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ

Κύρια σημεία. Η έννοια του μοντέλου. Έρευνα στην εφαρμοσμένη Στατιστική. ΈρευναστηΜαθηματικήΣτατιστική. Αντικείμενο της Μαθηματικής Στατιστικής

Α. ΜΕΣΗ ΤΙΜΗ - ΙΑΜΕΣΟΣ

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΔΕΣΜΕΥΜΕΝΗ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ, ΟΛΙΚΗ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΘΕΩΡΗΜΑ BAYES, ΑΝΕΞΑΡΤΗΣΙΑ ΚΑΙ ΣΥΝΑΦΕΙΣ ΕΝΝΟΙΕΣ 71

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΠΕΡΣΕΦΟΝΗ ΠΟΛΥΧΡΟΝΙΔΟΥ ΤΜΗΜΑ ΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΤΕ

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Διαχείριση Υδατικών Πόρων

f x g x f x g x, x του πεδίου ορισμού της; Μονάδες 4 είναι οι παρατηρήσεις μιας ποσοτικής μεταβλητής Χ ενός δείγματος μεγέθους ν και w

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2010 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Σύγχρονα συστήµατα προβλέψεων και µοντελοποίησης

Αναγνώριση Προτύπων Ι

15η Πανελλήνια Συνάντηση Χρηστών Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών ArcGIS Ο ΥΣΣΕΥΣ

Ο πρώτος ηλικιακός κύκλος αφορά μαθητές του νηπιαγωγείου (5-6 χρονών), της Α Δημοτικού (6-7 χρονών) και της Β Δημοτικού (7-8 χρονών).

Αξιολόγηση Επενδυτικών Σχεδίων

στατιστική θεωρεία της δειγµατοληψίας

Από το μεμονωμένο υδραυλικό έργο στο υδροσύστημα: Το παράδειγμα του υδρολογικού σχεδιασμού των έργων Ευήνου

(f(x)+g(x)) =f (x)+g (x), x R

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΟΛΟΓΙΑ

Υδρολογική και ποιοτική θεώρηση της λειτουργίας του ταμιευτήρα Πλαστήρα

Προσομοίωση Συστημάτων

προβλήµατος Το φίλτρο Kalman διαφέρει από τα συνηθισµένα προβλήµατα ΜΕΤ σε δύο χαρακτηριστικά: παραµέτρων αγνώστων

μαθήματος: 120 Επίπεδο μαθήματος: Προπτυχιακό Μεταπτυχιακό Τύπος μαθήματος: Υποχρεωτικό Επιλογής Κατηγορία Ώρες 8 ο διδασκαλίας

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών: Κατεύθυνση Α: Αειφορική Διαχείριση Ορεινών Υδρολεκανών με Ευφυή Συστήματα και Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΗΣ ΧΩΡΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ ΤΗΣ ΒΡΟΧΗΣ. Παρουσίαση διπλωματικής εργασίας Αθανάσιος Πασχάλης Επιβλέπων καθηγητής: Δημήτρης Κουτσογιάννης

ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟ ΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2008 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΚΑΙ ΧΡΗΜΑΤΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ 28 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2008

Το υπολογιστικό σύστηµα Υδρονοµέας και η εφαρµογή του στην προσοµοίωση συστηµάτων ταµιευτήρων

Λύσεις θεμάτων επαναληπτικών πανελληνίων εξετάσεων 2014 Στο μάθημα: «Μαθηματικά και Στοιχεία Στατιστικής» Γενικής Παιδείας ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΓΕ.Λ.

Μοντελοποίηση προβληµάτων


ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ: ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ 11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ 13

329 Στατιστικής Οικονομικού Παν. Αθήνας

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ. Επικ. Καθ. Στέλιος Ζήμερας. Τμήμα Μαθηματικών Κατεύθυνση Στατιστικής και Αναλογιστικά Χρηματοοικονομικά Μαθηματικά

Ιωάννα Ανυφαντή, Μηχανικός Περιβάλλοντος Επιβλέπων: Α. Ευστρατιάδης, ΕΔΙΠ ΕΜΠ. Αθήνα, Ιούλιος 2018

Στατιστική είναι το σύνολο των μεθόδων και θεωριών που εφαρμόζονται σε αριθμητικά δεδομένα προκειμένου να ληφθεί κάποια απόφαση σε συνθήκες

Περιεχόμενα της Ενότητας. Δειγματοληψία. Δειγματοληψίας. Δειγματοληψία. Τυχαία Δειγματοληψία. Χ. Εμμανουηλίδης, 1.

Ε ανάληψη. Α ληροφόρητη αναζήτηση

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Επαναληπτικό Διαγώνισµα Μαθηµατικά Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου

Από το μεμονωμένο υδραυλικό έργο στο υδροσύστημα: Το παράδειγμα του υδρολογικού σχεδιασμού των έργων Ευήνου

Θέµατα Μαθηµατικών & Στ. Στατ/κής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

Μερικά θέματα μεθοδολογίας στη διαχείριση τωνυδατικώνπόρωνυπότοπρίσματων σύγχρονων γνώσεων και αναγκών

ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: Εισαγωγικές Έννοιες ΟΝΟΜΑ ΚΑΘΗΓΗΤΗ: ΦΡ. ΚΟΥΤΕΛΙΕΡΗΣ ΤΜΗΜΑ: Τμήμα Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων

Οικονοµετρικό Υπόδειγµα. Γράφηµα Ροής 1.

ΠΛΑΙΣΙΟ ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ

Μερικά θέματα μεθοδολογίας στη διαχείριση τωνυδατικώνπόρωνυπότοπρίσματων σύγχρονων γνώσεων και αναγκών

Υ ΡΟΓΑΙΑ. Συνοπτική περιγραφή υπολογιστικών συστηµάτων και συστηµάτων πληροφοριών ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

4 Πιθανότητες και Στοιχεία Στατιστικής για Μηχανικούς

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2015 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΘΕΜΑ Α Α1. Για οποιαδήποτε ασυμβίβαστα μεταξύ τους ενδεχόμενα Α και Β ενός δειγματικού χώρου Ω, με απλά ισοπίθανα ενδεχόμενα, να αποδείξετε ότι:

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ 19

Θέµατα Μαθηµατικών & Στ. Στατ/κής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000 ÈÅÌÅËÉÏ

Εισαγωγή - Πειραματικοί Σχεδιασμοί. Κατσιλέρος Αναστάσιος

Ανάπτυξη και δηµιουργία µοντέλων προσοµοίωσης ροής και µεταφοράς µάζας υπογείων υδάτων σε καρστικούς υδροφορείς µε χρήση θεωρίας νευρωνικών δικτύων

ΕΛΕΓΧΟΙ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗΣ & ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ

Transcript:

Σύγχρονα συστήµατα προβλέψεων και µοντελοποίησης Τµήµα Στατιστικής και Αναλογιστικών Χρηµατοοικονοµικών Μαθηµατικών 2

Εργαλεία διαχείρισης Για κάθε µελλοντική εξέλιξη και απόφαση, η πρόβλεψη αποτελεί το βασικό εργαλείο. Η ποιότητα της πρόβλεψης εξαρτάται κυρίως από τον τρόπο που προέκυψαν και αναλύθηκαν οι πληροφορίες Οι µέθοδοι πρόβλεψης µπορεί να είναι ποιοτικές και ποσοτικές 3 Χαρακτηριστικά µεθόδων πρόγνωσης Σχέση αίτιου - αιτιατού Προηγούµενα δεδοµένα Πρόγνωση µελλοντικά δεδοµένα Συνήθως λάθος Περισσότερη πληροφορία Μεγάλη χρονική πρόγνωση µεγάλα λάθη ιαφορετικές προσεγγίσεις Όλητηδιαθέσιµη πληροφορία 4

Τύποι πρόγνωσης Ποιοτική Ανάλυση χρονοσειρών Μοντέλα προσοµοίωσης 5 Αρχές - κανόνες Επιλογή Μοντέλου Επιλογή παραµέτρων ηµιουργία πρόγνωσης υπολογισµός της εµπιστοσύνης 6

Επιλογή µεθόδου 7 Ησηµασία της πρόβλεψης στη διαχείριση περιβαλλ. συστηµάτων Θα έχουµε νερό στους Ολυµπιακούς αγώνες; Αν φτιάξουµε έναν ταµιευτήρα µε άλφα διαστάσεις, πόσο νερό θα µας δίνει κάθε χρόνο; Ποιες πρέπει να είναι οι διαστάσεις ενός ταµιευτήρα για να µπορεί να µας δίνει βήτα ποσότητα νερού κάθε χρόνο; Αν σήµερα εφαρµόσουµε µια πολιτική απολήψεων από έναν ταµιευτήρα, ποιες θα είναι οι επιπτώσεις σε πέντε χρόνια; 8

υνατότητες πρόβλεψης Ένα απλό παράδειγµα 9 Απλοί αριθµητικοί υπολογισµοί του παραδείγµατος 10

11 Αρχική κατάσταση Μπορούµε να ξέρουµε την αρχική κατάσταση µόνο κατά προσέγγιση. Προβλέπουµε τη µεταγενέστερη κατάσταση µε τον ίδιο βαθµό προσέγγισης. Υποθέτουµε ότι το φαινόµενο που είχε προβλεφθεί υπόκειται σε νόµους. Υπάρχει περίπτωση οι πολύ λεπτές διαφορές στις αρχικές συνθήκες να παράγουν πολύ µεγαλύτερες διαφορές στα τελικά φαινόµενα. Ένα ελάχιστο σφάλµα στην αρχή να προκαλεί ένα τεράστιο σφάλµα στο τέλος. Η πρόβλεψη τότε γίνεται αδύνατη κι έτσι έχουµε το φαινόµενο της τύχης 12

Γενικές αρχές στην αντιµετώπιση της διαχείρισης περιβαλλοντικών πόρων 1. Αποδοχή της αβεβαιότητας Αδυναµία µακροπρόθεσµης ακριβούς πρόγνωσης Χρήση προγνώσεων πιθανοτικού στατιστικού τύπου (ποσοτικοποίηση της αβεβαιότητας) 2. Αποδοχή της διακινδύνευσης (του ρίσκου) Αδυναµία εξασφάλισης πλήρους ασφάλειας (δεν µπορούµε να βάλουµε όρια στη φύση) Ποσοτικοποίηση µε βάση τη θεωρία πιθανοτήτων Υιοθέτηση ανεκτού επιπέδου διακινδύνευσης, σε όρους πιθανότητας (π.χ. 1%) 13 ιακύµανση µεγεθών σε διάφορες χρονικές κλίµακες 14

Ησυµπεριφορά των περιβαλλοντικών µεγεθών (διακύµανση στο χρόνο) Τυχαία συµπεριφορά, αλλά σύνθετη Κανονικοί κύκλοι στην κλίµακα των εποχών του έτους (εποχιακή διακύµανση) Τυχαίες διακυµάνσεις (ακανόνιστοι κύκλοι) σε όλες τις χρονικές κλίµακες Χρονική και χωρική εξάρτηση Εµµονή σε όλες τις κλίµακες 15 ιαφοροποίηση της συµπεριφοράς των υδρολογικών µεταβλητών από απλά τυχαία φαινόµενα 16

υσκολία στον τρόπο εκτίµησης πιθανοτήτων σύνθετων γεγονότων Παράδειγµα: Αν (α) χαρακτηρίσουµε ως ξηρό έτος κάθε έτος στο οποίο ο ετήσιος όγκος απορροής ενός ποταµού είναι µικρότερος ή ίσος των Χ εκατοµµυρίων m 3, και (β) γνωρίζουµε ότι η πιθανότητα ενός ξηρού έτους είναι 1/10, ποιά είναι η πιθανότητα δύο διαδοχικά χρόνια να είναι ξηρά; Αντίστοιχο παράδειγµα στηρουλέτα: ποια είναι η πιθανότητα σε δύο διαδοχικές ρίψεις να έχουµε αποτέλεσµα µικρότερο ή ίσο του 3; 17 Επιστηµονικοί κλάδοι που επιστρατεύονται για την απάντηση στο προηγούµενο ερώτηµα 1. Θεωρία πιθανοτήτων: Θεµέλιο των υπολογισµών. 2. Στατιστική: Εκτίµηση της κατανοµής πιθανότητας µε βάση ένα δείγµα µετρήσεων της παροχής. 3. Θεωρία στοχαστικών ανελίξεων: Μαθηµατική περιγραφή της εξάρτησης των µεγεθών στο χρόνο. 4. Προσοµοίωση: Υπολογιστική µαθηµατική τεχνική Βασίζεται στον πειραµατισµό πάνωσεσυνθετικές σειρές. 18

Ιστορία της στοχαστικής προσοµοίωσης (ή µεθόδου Monte Carlo) Συνδυάζεται µε την ανάπτυξη των των µαθηµατικών και της φυσικής στα µέσα του 20ου αιώνα αλλά και των υπολογιστών Ανακαλύφθηκε από τον Πολωνό µαθηµατικό Stanislaw Ulam το 1946 (Ο Ulam εργαζόταν στην οµάδα του Los Alamos) O Ulam συνέλαβε τη µέθοδο ενώ έπαιζε έριχνε πασιέντζες όταν αρρώστησε και προσπαθούσε να εκτιµήσει την πιθανότητα να του «βγει» η πασιέντζα Ο ίδιος περιγράφει την ιστορία ως εξής: «Αφού έχασα πολύ χρόνο να εκτιµήσω την πιθανότητα µε καθαρά συνδυαστικά µαθηµατικά, διερωτήθηκα γιατί να µη χρησιµοποιήσω µια πιο πρακτική µέθοδο, αντί της αφαιρετικής σκέψης, δηλαδή να τη ρίξω ας πούµε εκατό φορές και να µετρήσω πόσες φορές βγήκε» 19 Ιστορία της στοχαστικής προσοµοίωσης (ή µεθόδου Monte Carlo) (2) Αµέσως µετά, η µέθοδος χρησιµοποιήθηκε για την επίλυση προβληµάτων συγκρούσεων ουδετερονίων από τους φυσικούς και µαθηµατικούς του Los Alamos (John von Neumann, Nicholas Metropolis, Enrico Fermi), αφού κωδικοποιήθηκε στον πρώτο υπολογιστή ENIAC Η «επίσηµη» ιστορία της µεθόδου ξεκινά το 1949 µε µια δηµοσίευση των Metropolis και Ulam Από τη δεκαετία του 1970 η προσοµοίωση χρησιµοποιείται σε προβλήµατα υδατικών πόρων Η έρευνα για τις στοχαστικές µεθόδους στους υδατικούς πόρους εξακολουθεί και εντείνεται 20

Ένα απλό παράδειγµα γιατηνέκταση των εφαρµογών της προσοµοίωσης Υπολογισµός του αριθµού π 1. Μέσω µιας γεννήτριας τυχαίων οµοιόµορφων αριθµών παράγονται m ζεύγη (x, y) στο διάστηµα [0, 1] 2. Μετριούνται τα σηµεία εκείνα τα οποία βρίσκονται µέσα στο τεταρτοκύκλιο, ήτοι τα σηµεία για τα οποία ισχύει x 2 + y 2 1 3. Αν n το πλήθος των σηµείων αυτών, τότε ο λόγος n / m αποτελεί µέτρο εκτίµησης του αριθµού π / 4 (λόγος των εµβαδών του τεταρτοκυκλίου προς το τετράγωνο) 4. Η ακρίβεια εκτίµησης του π εξαρτάται από το πλήθος m 21 Στοχαστική Προσοµοίωση Κατασκευή σύνθετων δεδοµένων (1000 ή και περισσότερες χρονοσειρές) Αναπαραγωγή των βασικών στατιστικών χαρακτηριστικών 22

Βελτιστοποίηση για συνάρτηση πραγµατικής µεταβλητής 23 Βελτιστοποίηση για συνάρτηση διανυσµατικής µεταβλητής 24

Εντοπισµός ελαχίστου µέθοδος κατάβασης (steepest decent) 25 Κυρτές και µη κυρτές διανυσµατικές συναρτήσεις 26

Έντονα µη κυρτές(πολυκόρυφες) διανυσµατικές συναρτήσεις 27 Εντοπισµός ολικού ακροτάτου σε πολυκόρυφες διανυσµατικές συναρτήσεις εν υπάρχει εγγυηµένη µεθοδολογία εντοπισµού του ολικού ακροτάτου Μέθοδοι κλασικών µαθηµατικών (π.χ. της πιο απότοµης κατάβασης) εγκλωβισµός σε τοπικά ακρότατα Μέθοδοι διακριτοποίησης και απαριθµητικής αναζήτησης «κατάρα» της διαστατικότητας Μέθοδοι τυχαίας αναζήτησης αργή & µη αντικειµενική διαδικασία Μέθοδοι συνδυασµού κλασικών µαθηµατικών και τυχαίας αναζήτησης ηπιοπρόσφορηµέθοδος αλλά δεν εγγυάται τον εντοπισµό της βέλτιστης λύσης Παράδειγµα: Προσοµοιωµένη ανόπτηση προσδιορίζουµε την κατεύθυνση κατάβασης αλλά επιτρέπουµε να κινηθούµε και ανάποδα (µε δεδοµένη πιθανότητα) γιανααποφύγουµε τον εγκλωβισµό 28