UNIVERSITE LIBANAISE
FACULTE DE GENIE I
Plan du cours de Probabilités
PROBABILITES. Nombre d'heures: 48
Connaissances pré-requises: Théorie des ensembles, séries numériques, intégrales
simples et généralisées, dérivées partielles, manipulation des matrices.
Chapitre I. Combinatoire
Il s'agit de faire un rappel des techniques
d'analyse combinatoire qui seront utilisées tout au long de ce cours.
- Principe fondamental de l'analyse combinatoire
(principe de multiplication)
- Combinaison de n par k
- Permutation
- Arrangement de n par k
- Partition en groupes, permutation avec répétition
- coefficients polynomiaux - formule polynomiale
- Combinaison avec répétition
- Distribution des particules dans le domaine de
l'espace - modèle de Maxwel-Bolzmen et modèle de Boze-Enstein.
Chapitre II. Le modèle probabiliste
On présente le contexte de ce cours, on définit
les bases.
- Expérience aléatoire et événements
- Algèbre des événements
- Espace probabilisé (axiomatique de Kolmogorov, propriétés élémentaires)
- Probabilité conditionnelle et indépendance - Formules de Bayes
Chapitre III. Variables aléatoires
- Définition, fonction de répartition et densité
- Fonction d'une variable aléatoire discrète
- Fonction d'une variable aléatoire continue (si Y=H(X), H bijective, alors ... )
- Indépendance de deux variables aléatoires - Condition d'indépendance
- Moments d'une variables aléatoires (espérance, espérance de Y=H(X), espérance d'un
produit, variance, approximation de E[H(X)] et de V[H(X)] ).
Chapitre IV. Lois de probabilité discrètes
usuelles
On explique dans quel type d'expérience et de
contexte chaque loi est utilisée usuellement, et on donne pour chaque loi l'expression de
sa loi de probabilité, de son espérance et de sa variance.
- Loi discrète uniforme
- Loi de Bernoulli
- Loi Binomiale
- Loi de Poisson - approximation d'une loi binomiale
- Loi Hypergéométrique - Tendance vers la loi binomiale
- Masse de Dirac
Chapitre V. Lois de probabilité continues
usuelles
On apprendra à utiliser les tables de probabilité
- Loi uniforme sur [a,b]
- Loi exponentielle
- Loi Gamma
- Lois Bêta
- Loi de l'arc sinus
- Loi de Laplace-Gauss
- Loi Log-Normale
- Loi de Cauchy
- Loi de Veibull
- Loi de Gumbel
- Loi triangulaire
- Loi de Laplace.
Chapitre VI. Somme de deux variables aléatoires
Théorème des probabilités totales, convolution.
- Cas discret.
- Cas continu
Chapitre VII. Fonctions
cacactéristiques
- Définition et propriétés (Fonction caractéristique d'une forme linéaire,
convolution, dérivées à l'origine et moments, unicité et inversion de la fonction
caractéristique)
- Fonctions caractéristiques des lois usuelles.
Chapitre VIII. Convergence de suites de variables
aléatoires
- Types de convergence (Convergence en probabilité, convergence presque sûre,
convergence en moyenne d'ordre p, convergence en loi, théorème de Levy-Cramer-Dugué)
- Convergence en loi d'une suite de variables aléatoires binomiales vers la loi Normale
- Convergence en loi d'une suite de variables aléatoires de Poisson vers la loi Normale
- Somme de variables aléatoires et théorème de la limite centrale.
Chapitre IX. Couples de variables aléatoires
- Lois associées à un couple (X,Y) (Loi jointe, lois marginales, lois conditionnelles)
- Espérance conditionnelle - Théorème de l'espérance totale
- Variance conditionnelle - Théorème de la variance totale
- Corrélation de deux variables aléatoires (coefficient de corrélation linéaire,
coefficient de corrélation fonctionnelle)
Chapitre X. Vecteurs aléatoires et formes
quadratiques
- Fonction de répartition et densité d'un vecteur aléatoire
- Fonction caractéristique et indépendance des composantes du vecteur
- Espérance et matrice de variances-covariances
- Loi d'une variable aléatoire Y=H(X) (Théorème de changement de variable
multidimensionnelle, cas où H est un difféomorphisme, cas où H n'est pas un
difféomorphisme, méthode de la fonction de répartition pour l'étude des lois min(X) et
max(X) )
- Vecteurs aléatoires Gaussiens (Loi multinormale, fonction caractéristique,
indépendance des composantes du vecteur, loi binormale, lois conditionnelles, théorème
central-limite multidimensionnel)
- Lois du Chi-Deux
(Définition, densité, approximation par la loi Normale)
- Formes quadratiques
(Si Y est un vecteur Gaussien, étude de la loi de Q=tYAY
- Loi de Fisher-Snedecor et loi de Student.