Лекции по "Статистике"

Неделя 1: Введение в статистику и большие данные

- Лекция:

  1. Основные понятия статистики и ее роль в телекоммуникациях.

  2. Введение в большие данные: характеристики, источники данных в телекоммуникациях.

  3. Связь статистики и больших данных, вызовы обработки.

- Практическое занятие:

  - Установка и настройка инструментов для работы с данными (Python, R, Hadoop).

  - Первичный сбор и обработка сетевых данных.

 Основные понятия статистики и ее роль в телекоммуникациях

 1. Понятие статистики

Статистика — это наука, занимающаяся сбором, обработкой, анализом и интерпретацией данных для получения полезной информации. Она помогает исследовать взаимосвязи, выявлять закономерности и делать выводы на основе данных. В телекоммуникациях статистика используется для анализа сетевых процессов и работы оборудования, предсказания сетевых проблем, управления качеством обслуживания (QoS), оптимизации ресурсов и т.д.

Основные разделы статистики:

- Описательная статистика: включает методы суммарного представления данных, например, вычисление среднего, медианы, дисперсии, стандартного отклонения, построение гистограмм и других графических методов отображения.

- Математическая статистика: включает методы для построения моделей на основе вероятностных процессов, которые помогают делать предсказания и тестировать гипотезы.

 2. Основные понятия статистики

- Популяция (генеральная совокупность): полный набор объектов или событий, которые изучаются (например, все пользователи сети или все сессии трафика за определенный период).

- Выборка: подмножество генеральной совокупности, используемое для анализа (например, данные по трафику за 1 час вместо суток).

- Среднее (математическое ожидание): показатель центральной тенденции, отражающий среднее значение выборки данных (например, средняя задержка пакетов в сети).

- Медиана: значение, делящее выборку на две равные части; используется, когда данные содержат выбросы.

- Мода: наиболее часто встречающееся значение в выборке.

- Дисперсия и стандартное отклонение: показатели разброса данных, которые показывают, насколько данные отклоняются от среднего значения.

- Корреляция: мера взаимосвязи между двумя переменными (например, между нагрузкой сети и временем задержки).

 3. Роль статистики в телекоммуникациях

Статистические методы играют важную роль в управлении телекоммуникационными системами, предоставляя операторам возможность:

- Анализировать сетевой трафик: статистика помогает понять характер нагрузки в сети, распределение трафика по времени и сегментам, выявить пики и аномалии.

- Оценивать качество обслуживания (QoS): с помощью статистики можно мониторить параметры качества сети, такие как задержка, потеря пакетов и jitter, что критично для поддержания высокой производительности.

- Прогнозировать нагрузку и сбои: статистические модели позволяют предсказывать будущие нагрузки на сеть и потенциальные проблемы, что помогает оптимизировать работу и планировать ресурсы.

- Выявлять аномалии и угрозы безопасности: анализ статистических отклонений помогает обнаруживать аномальные события в сети, такие как подозрительный трафик или кибератаки.

- Оптимизировать использование ресурсов: на основе статистических данных можно оптимизировать маршрутизацию трафика, распределение пропускной способности, управление резервами ресурсов.

 4. Пример применения статистики в телекоммуникациях

Предположим, телекоммуникационная компания хочет оптимизировать свою сеть для повышения QoS. Операторы могут собирать данные о задержке пакетов и использовать их для расчета среднего значения и стандартного отклонения, чтобы выявить участки сети с высокой задержкой. Сравнивая показатели QoS с нормативными, можно принимать решения о модернизации оборудования, изменении маршрутизации трафика или улучшении настроек сети.

 Введение в большие данные: характеристики и источники данных в телекоммуникациях