TABLA DE ESPECIFICACIONES DE ASIGNATURA CARRERA: Licenciatura en Matemáticas NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Modelación estocástica
CUATRIMESTRE: Décimo
HORAS POR ASIGNATURA: 72 RESPONSABLES METODOLÓGICOS: ELABORÓ: Gerardo Ignacio Bonilla Alfonso
VALIDÓ: Lic. Jacqueline Pérez López
FECHA DE ENTREGA:
Descripción de la asignatura: La presente asignatura le proporciona al alumno la posibilidad de aplicar las competencias adquiridas en las materias de Probabilidad I, II y III, así como Procesos Estocásticos y el tema de Pruebas de Bondad y Ajuste de la materia de Estadística. En esta materia se te brindarán algunos procedimientos para modelar problemas de diferentes áreas de conocimiento como por ejemplo la administración y la informática. Se imparte en el décimo cuatrimestre de la licenciatura en Matemáticas y consta de 3 unidades; en la primera unidad se revisan dos procedimientos que te serán de gran ayuda cuando debas realizar la modelación del “comportamiento probabilístico” que presenta un determinado fenómeno de tipo aleatorio; en la segunda unidad se desarrolla la teoría de líneas de espera (o de colas) las cuales se presentan cuando la demanda de un servicio supera la capacidad de proporcionarlo, por ejemplo, las filas que se forman en un banco, o en una tienda de autoservicio, considerando que las llegadas de clientes se pueden considerar como un proceso aleatorio; y por último en la tercera unidad se hablará acerca de dos temas fundamentales en la simulación, a través de la cual es posible modelar la realidad a través de variables de tipo aleatorio. Se iniciará con una breve explicación de lo que significa simular un fenómeno, para después calcular números pseudoaleatorios, los cuales tienen aplicación, por ejemplo, en problemas en los que se deban elegir muestras de forma aleatoria de una población, para después, en la última sección, desarrollar algunos métodos que existen para simular variables aleatorias. Los contenidos presentados en este curso son fundamentales para los egresados que presenten interés en realizar estudios más profundos en la teoría de probabilidades y modelación probabilística para la toma de decisiones y la programación.
Competencia (s) General(es): Utilizar los fundamentos de la probabilidad y los procesos estocásticos para resolver problemas teórico - prácticos que se pueden presentar en su vida profesional, mediante su modelación. Competencias específicas de unidad:
Utilizar las pruebas de bondad de ajuste para probar que un proceso estocástico presenta una determinada distribución de probabilidades propuesta, a través su metodología. Aplicar los procesos estocásticos para modelar y resolver problemas relacionados con la teoría de colas, utilizando sus reglas generales. Utilizar métodos de simulación para generar números pseudoaleatorios y variables aleatorias, mediante diferentes técnicas matemáticas.
Competencias transversales: Comunicación Capacidad de comunicación oral y escrita. Capacidad de comunicación en segundo idioma.
Gestión de información Capacidad de investigación. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente. Habilidades para buscar,
Pensamiento crítico
Trabajo colaborativo
Capacidad de actuar
Capacidad de trabajo en
ante nuevas situaciones. Capacidad crítica y
Habilidades interpersonales.
autocrítica.
Capacidad de motivar y
Capacidad de
conducir hacia metas
procesar y analizar
abstracción, análisis y
información procedente de
síntesis.
diversas fuentes.
equipo.
comunes. Capacidad para
Sociales Responsabilidad social y compromiso ciudadano. Compromiso con la preservación del medio ambiente. Compromiso con su medio social-cultural. Valoración y respeto por la
formular y gestionar
diversidad y la
proyectos.
multiculturalidad. Compromiso ético. Compromiso con la calidad.
Solución de problemas y toma de decisiones Capacidad creativa. Capacidad para tomar decisiones. Capacidad para identificar, platear y resolver problemas. Capacidad de organizar y planificar el tiempo. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
TEMARIO
Unidad 1. Determinación del tipo de distribución que presenta un proceso estocástico 2. Teoría de colas
3. Elementos de Simulación
Temas(s)
Subtema(s)
1.1. Introducción
1.1.1. Comentarios iniciales
1.2. Pruebas de bondad de ajuste
1.2.1. Prueba 2
Tiempo estimado Por Por tema unidad 2 20
9
1.2.2. Prueba de Kolmogorov - Smirnov
9
2.1.1. Fundamentos
2
2.1.2. Clasificación de Kendall y Lee
4
2.2. Modelos de colas para procesos markovianos
2.2.1. Modelos (M/M/c) (d/N/f)
4
2.3. Modelos de colas para procesos no markovianos
2.3.1. Modelos (M/G/1) (d//)
4
2.3.2. Modelos (M/G/S) (d//)
4
2.3.3. Modelos (G/G/1) (d//)
4
3.1.1. Generalidades
2
2.1. Introducción
3.1. Métodos de generación de números pseudoaleatorios y de variables aleatorias
2.2.2. Modelos (M/M/c) (d//)
3.1.2. Métodos de generación de números pseudoaleatorios 3.1.3. Métodos de generación de variables aleatorias
26
26
4
12 12
Unidad:
1. Determinación del tipo de distribución que presenta un fenómeno aleatorio Metodología Enseñanza-Evaluación Aprendizaje basado en la resolución de ejercicios y problemas matemáticos
Competencia específica/
Componentes de la competencia
Logros de la competencia/ Nivel taxonómico del logro Interacciones individuales y colaborativas
Contenidos declarativos Modelación del comportamiento de un proceso estocástico. Pruebas de bondad de ajuste 2
Utilizar las pruebas de bondad de ajuste para probar que un proceso estocástico presenta una determinada distribución de probabilidades propuesta, a través su metodología
Kolmogorov – Smirnov Contenidos procedimentales Proponer distribuciones que describan el comportamiento de procesos estocásticos usando como comprobación las pruebas de bondad de ajuste 2 y de Kolmogorov – Smirnov Contenidos actitudinales -
Creatividad Iniciativa Responsabilidad Analítico Deductivo Aspectos contextuales: Identificará el comportamiento de procesos aleatorios en
Actividad 1. Determinación del tipo de distribución que presenta un proceso estocástico 1.
Identificar el tipo de distribución que presenta un proceso estocástico Comprensión (2) 2.
Usar la prueba de bondad de ajuste 2 en una distribución propuesta a probar. Utilización (4) 3.
Usar la prueba de bondad de ajuste Kolmogorov – Smirnov Utilización (4)
Foro. Se muestran al estudiante una lista de procesos y ellos identificarán el tipo de distribución que presentan explicando su propuesta.
Evaluación del aprendizaje Portafolio de evidencias Evaluación continua E-portafolio Ponderación de la Tareas evidencia/ Autorreflexión Actividad 2. Pruebas de bondad de ajuste Se le proporciona al alumno una lista de procesos estocásticos en los que ya se propone el tipo de distribución que sigue y demostrará sí lo es o no, usando las pruebas de bondad de ajuste. Logros (2) y (3)
Evidencia de aprendizaje. Modelación de comportamiento de procesos aleatorios Se muestra al estudiante un listado de procesos estocásticos y él deberá modelar el tipo de distribución que sigue, debiendo probar su hipótesis a través de alguna prueba de bondad de ajuste. 30%
Logro (1) Logros (1)(2) y (3)
Autoevaluación No ponderable 20 reactivos
problemas de diversas áreas de conocimiento, y probará que es el correcto a través de las pruebas de bondad de ajuste.
Unidad:
2. Teoría de colas Metodología Enseñanza-Evaluación Aprendizaje basado en la resolución de ejercicios y problemas matemáticos
Competencia específica/
Componentes de la competencia
Logros de la competencia/ Nivel taxonómico del logro
Evaluación del aprendizaje Portafolio de evidencias Evaluación continua Interacciones individuales y colaborativas
Aplicar los procesos estocásticos para modelar y resolver problemas relacionados con la teoría de colas, utilizando sus reglas generales
Contenidos declarativos Definiciones preliminares de la teoría de colas. Modelos de colas para: Procesos markovianos (Modelos (M/M/c) (d/N/f) y (M/M/c) (d//)) Procesos no markovianos (Modelos (M/G/1) (d//), (M/G/S) (d//) y (M/G/1) (d//)) Contenidos procedimentales Uso de los modelos de colas para resolución de problemas Contenidos actitudinales - Creatividad - Iniciativa
Actividad 1. Modelos de colas 1.
Identificar las características que presenta cada uno de los modelos de colas Comprensión (2) Identificar los diferentes modelos de colas que se presentan en diversos problemas Comprensión (2)
Foro. Se le solicitará al alumno que presente mapas conceptuales que describan las características de cada uno de los modelos de colas.
2.
3.
Resolver diversos problemas usando los modelos de colas Utilización (4)
Tareas
E-portafolio Ponderación de la evidencia/ Autorreflexión
Actividad 2. Análisis de problemas y adecuación del modelo de colas aplicable
Evidencia de aprendizaje. Aplicación de un modelo de colas para solución de problemas
Se le brindará al alumno una lista de problemas para que indique el modelo de colas al que pertenece, explicando detalladamente el motivo de su elección.
Se proporcionarán al estudiante un listado de problemas en los que deberá elegir el tipo de modelo de colas al que pertenece, aplicarlo y hallar la solución.
Logro (1)
Logros (1), (2) y (3) Logro (2) 35%
Autoevaluación No ponderable 20 reactivos
- Responsabilidad - Analítico - Deductivo Aspectos contextuales: Aplicará los modelos de colas para resolver problemas de diversas áreas de conocimiento
Unidad:
3. Elementos de Simulación Metodología Enseñanza-Evaluación Aprendizaje basado en la resolución de ejercicios y problemas matemáticos
Competencia específica/
Componentes de la competencia
Logros de la competencia/ Nivel taxonómico del logro Interacciones individuales y colaborativas
Utilizar métodos de simulación para generar números pseudoaleatorios y variables aleatorias, mediante diferentes técnicas matemáticas
Contenido declarativo: Métodos para generar: Números pseudoaleatorios Variables aleatorias Contenidos procedimentales Métodos de generación de números pseudoaleatorios Congruencial De cuadrados medios Métodos de generación de variables aleatorias La transformada
1.
Generar números pseudoaleatorios Utilización (4) 2.
Generar variables aleatorias Utilización (4)
Evaluación del aprendizaje Portafolio de evidencias Evaluación continua E-portafolio Ponderación de la Tareas evidencia/ Autorreflexión
Actividad 1. Generación números pseudoaleatorios
Actividad 2. Generación de variables aleatorias
Foro. Se le solicitará al alumno que genere números aleatorios explicando paso a paso el proceso, para presentárselos a sus compañeros.
Se le solicitará al alumno que genere variables aleatorias.
Logro (1)
Logro (2)
Evidencia de aprendizaje. Simulación de números pseudoaleatorios y de variables aleatorias. Se presentará al estudiante un grupo de problemas en los que deberá realizar simulaciones para hallar su solución. Logros (1) y (2) 35%
Autoevaluación No ponderable 20 reactivos
inversa Convolución
Contenidos actitudinales - Creatividad - Iniciativa - Responsabilidad - Analítico - Deductivo Aspectos contextuales: Investigación y Docencia en áreas científicas