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Algoritmi per il calcolo della varianza

Indice Algoritmi per il calcolo della varianza

Gli algoritmi per il calcolo della varianza giocano un ruolo molto importante nella statistica computazionale. Una difficoltà chiave nel progetto di un buon algoritmo per questo problema è che le formule per la varianza possono includere somme di quadrati, che possono condurre a instabilità numerica così come overflow aritmetico quando vengono trattati grandi valori.

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  1. 25 relazioni: Algoritmo, Algoritmo di sommatoria di Kahan, Calcolo parallelo, Campionamento statistico, Cancellazione numerica, Cifra significativa, Codice sorgente, Correzione di Bessel, Covarianza (probabilità), Curtosi, Donald Knuth, Formula computazionale per la varianza, Invarianza (matematica), Media (statistica), Numero in virgola mobile, Overflow aritmetico, Popolazione statistica, Python, Relazione di ricorrenza, Simmetria (statistica), Stabilità numerica, Statistica computazionale, The Art of Computer Programming, Variabile casuale, Varianza.

Algoritmo

In matematica e informatica un algoritmo è la specificazione di una sequenza finita di operazioni (dette anche istruzioni) che consente di risolvere tutti i quesiti di una stessa classe o di calcolare il risultato di un'espressione matematica.

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Algoritmo di sommatoria di Kahan

In analisi numerica, l'algoritmo di sommatoria di Kahan (conosciuto anche come sommatoria compensata) riduce significativamente l'errore numerico nel totale ottenuto sommando una sequenza di numeri in virgola mobile con precisione finita, se confrontato con il consueto procedimento.

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Calcolo parallelo

In informatica il calcolo parallelo è l'esecuzione simultanea del codice sorgente di uno o più programmi (diviso e specificamente adattato) su più microprocessori o più core dello stesso processore allo scopo di aumentare le prestazioni di calcolo del sistema di elaborazione.

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Campionamento statistico

In statistica il campionamento statistico (che si appoggia alla teoria dei campioni o "teoria del campionamento") sta alla base dell'inferenza statistica, la quale si divide in due grandi capitoli: la teoria della stima e la verifica d'ipotesi.

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Cancellazione numerica

Nell'analisi numerica, la cancellazione numerica è la conseguenza più grave della rappresentazione con precisione finita dei numeri reali all'interno di un calcolatore.

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Cifra significativa

La determinazione delle cifre significative pone, in maniera implicita, un'espressione numerica all'interno di un intervallo; per esempio per indicare l'errore nella misurazione, l'intervallo di confidenza di una stima o l'errore propagato nel risultato di una successione di calcoli.

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Codice sorgente

In informatica, il codice sorgente (spesso detto sorgente o codice o listato) è il testo di un algoritmo di un programma scritto in un determinato linguaggio di programmazione, compreso all'interno di un file sorgente, che definisce il flusso di esecuzione del programma stesso, ovvero la sua codifica software.

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Correzione di Bessel

In statistica, la correzione di Bessel è l'uso di n - 1 invece di n nella formula per la varianza campionaria e per la deviazione standard campionaria, dove n è il numero di osservazioni in un campione.

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Covarianza (probabilità)

In statistica e in teoria della probabilità, la covarianza di due variabili statistiche o variabili aleatorie è un valore numerico che fornisce una misura di quanto le due varino assieme.

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Curtosi

La curtosi (nota anche come kurtosi, dal greco κυρτός), nel linguaggio della statistica, è un allontanamento dalla normalità distributiva, rispetto alla quale si verifica un maggiore appiattimento (distribuzione platicurtica) o un maggiore allungamento (distribuzione leptocurtica).

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Donald Knuth

Rinomato studioso di matematica (soprattutto di conoscenze che ora sono confluite nell'informatica), è professore emerito presso la Stanford University.

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Formula computazionale per la varianza

In teoria della probabilità e statistica, ci sono parecchie formule computazionali per la varianza che permettono di ottenere la varianza di una variabile casuale.

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Invarianza (matematica)

In matematica un oggetto (funzione, insieme, punto,...) si dice invariante rispetto o sotto una trasformazione se esso rimane inalterato dopo l'azione di tale trasformazione.

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Media (statistica)

In statistica, la media è un singolo valore numerico che descrive sinteticamente un insieme di dati. Esistono diversi tipi di media che possono essere scelte per descrivere un fenomeno: quelle più comunemente impiegate sono le tre cosiddette medie pitagoriche (aritmetica, geometrica e armonica).

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Numero in virgola mobile

Il termine numero in virgola mobile in analisi numerica indica il metodo di rappresentazione approssimata dei numeri reali e di elaborazione dei dati usato dai processori per compiere operazioni matematiche.

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Overflow aritmetico

Un overflow aritmetico è un problema relativo alle operazioni eseguite sui numeri da un calcolatore ed è dovuto all'impossibilità di quest'ultimi di memorizzare numeri di dimensione arbitrariamente grande.

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Popolazione statistica

In statistica per popolazione (o collettivo statistico o aggregato) si intende l'insieme degli elementi che sono oggetto di studio, ovvero l'insieme delle unità (dette unità statistiche) sulle quali viene effettuata la rilevazione delle modalità con le quali il fenomeno studiato si presenta.

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Python

Python è un linguaggio di programmazione ad alto livello, orientato a oggetti, adatto, tra gli altri usi, a sviluppare applicazioni distribuite, scripting, computazione numerica e system testing.

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Relazione di ricorrenza

In matematica, una relazione di ricorrenza, chiamata anche equazione di ricorrenza, è un'equazione che, nei casi più semplici, riguarda i componenti di una successione la quale stabilisce un legame tra alcuni componenti che occupano posizioni generiche, ma successive, cioè presenta una forma del tipo: Il numero k viene detto ordine della relazione.

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Simmetria (statistica)

In teoria delle probabilità una distribuzione di probabilità è simmetrica quando la sua funzione di probabilità P (nel caso discreto) o la sua funzione di densità di probabilità (nel caso continuo) siano simmetriche rispetto ad un particolare valore x_0: Esempi di distribuzioni simmetriche sono le distribuzioni uniformi (discreta e distribuzione continua uniforme) su insiemi simmetrici, la distribuzione normale e altre distribuzioni derivate da distribuzioni simmetriche (la distribuzione t di Student) oppure definite in maniera simmetrica (la distribuzione di Skellam con parametri uguali).

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Stabilità numerica

La stabilità numerica (anche algoritmica o computazionale), nell'ambito dell'analisi numerica, è una proprietà desiderabile degli algoritmi numerici.

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Statistica computazionale

La statistica computazionale è una disciplina a cavallo tra statistica e informatica che studia metodi statistici applicati tramite metodi computazionali.

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The Art of Computer Programming

The Art of Computer Programming (TAOCP) è una serie di libri in più volumi sulla programmazione di algoritmi e la relativa analisi formale degli stessi, scritta da Donald Knuth dell'Università di Stanford.

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Variabile casuale

In matematica, e in particolare nella teoria della probabilità, una variabile casuale (detta anche variabile aleatoria o variabile stocastica) è una variabile che può assumere valori diversi in dipendenza da qualche fenomeno aleatorio.

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Varianza

In statistica e in teoria della probabilità la varianza di una variabile statistica o di una variabile aleatoria X è una funzione, indicata con sigma^2_X o con mathrm(X) (o semplicemente con sigma^2 se la variabile è sottintesa), che fornisce una misura della variabilità dei valori assunti dalla variabile stessa; nello specifico, la misura di quanto essi si discostino quadraticamente rispettivamente dalla media aritmetica o dal valore atteso mathbb E.

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