Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία

Σχετικά έγγραφα
4 Περιγραφικη Στατιστικη

4. Δειγματα. Μαθηματικά και Στατιστικη στην Βιολογια. Mathematics and Statistics in Biology

Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία

Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 1: Συναρτήσεις και Γραφικές Παραστάσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Ιστορία της μετάφρασης

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Λογισμός 3. Ενότητα 19: Θεώρημα Πεπλεγμένων (γενική μορφή) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Οικονομετρία. Απλή Παλινδρόμηση. Πληθυσμός και δείγμα. H μέθοδος Ελαχίστων Τετραγώνων. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Οικονομετρία. Απλή Παλινδρόμηση. Έλεγχοι υποθέσεων και διαστήματα εμπιστοσύνης των συντελεστών. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Οικονομετρία Ι. Ενότητα 4: Διάστημα Εμπιστοσύνης - Έλεγχος Υποθέσεων. Δρ. Χαϊδώ Δριτσάκη Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Οικονομία των ΜΜΕ. Ενότητα 9: Εταιρική διασπορά και στρατηγικές τιμολόγησης

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Οικονομετρία. Απλή Παλινδρόμηση. Υποθέσεις του γραμμικού υποδείγματος και ιδιότητες των εκτιμητών. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Οικονομετρία Ι. Ενότητα 3: Θεώρημα των Gauss Markov. Δρ. Χαϊδώ Δριτσάκη Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία

ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ. Ενότητα 1: Εκτιμητές και Ιδιότητες. Αναπλ. Καθηγητής Νικόλαος Σαριαννίδης Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά)

Οικονομετρία Ι. Ενότητα 5: Ανάλυση της Διακύμανσης. Δρ. Χαϊδώ Δριτσάκη Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Οικονομετρία Ι. Ενότητα 6: Πολλαπλό Γραμμικό Υπόδειγμα Παλινδρόμησης. Δρ. Χαϊδώ Δριτσάκη Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 8: Εφαρμογές Σειρών Taylor. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Ιστορία της μετάφρασης

Οικονομετρία. Απλή Παλινδρόμηση Βασικές έννοιες και τυχαίο σφάλμα. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης. Διδάσκων: Λαζαρίδης Παναγιώτης

Μεθοδολογία των Επιστημών του Ανθρώπου: Στατιστική

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 9: Κίνηση Σε Πολικές Συντεταγμένες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ. Ενότητα 3: Πολλαπλή Παλινδρόμηση. Αναπλ. Καθηγητής Νικόλαος Σαριαννίδης Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά)

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 7: Σειρές Taylor, Maclaurin. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Οικονομετρία. Πολλαπλή Παλινδρόμηση. Στατιστικός έλεγχος γραμμικού συνδυασμού συντελεστών. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 5: Παράγωγος Πεπλεγμένης Συνάρτησης, Κατασκευή Διαφορικής Εξίσωσης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Οικονομία των ΜΜΕ. Ενότητα 7: Μορφές αγοράς και συγκέντρωση των ΜΜΕ

Διοικητική Λογιστική

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 16: Ολοκλήρωση Τριγωνομετρικών Συναρτήσεων, Γενικευμένα Ολοκληρώματα Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Έρευνα Μάρκετινγκ Ενότητα 4

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Οδοποιία IΙ. Ενότητα 14: Υπόδειγμα σύνταξης τευχών θέματος Οδοποιίας. Γεώργιος Μίντσης ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Φ 619 Προβλήματα Βιοηθικής

Αξιολόγηση μεταφράσεων ιταλικής ελληνικής γλώσσας

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Παράκτια Τεχνικά Έργα

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Φ 619 Προβλήματα Βιοηθικής

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 14: Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες, Ολοκλήρωση Ρητών Συναρτήσεων Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΙΙ. Ενότητα 2: ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΙΙ (2/4). Επίκ. Καθηγητής Κοντέος Γεώργιος Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά)

Λογισμός 3. Ενότητα 18: Θεώρημα Πεπλεγμένων (Ειδική περίπτωση) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Γεωργική Εκπαίδευση Ενότητα 9

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Μεθοδολογία των Επιστημών του Ανθρώπου: Στατιστική

Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία

Στατιστική Επιχειρήσεων Ι

Οικονομετρία Ι. Ενότητα 2: Ανάλυση Παλινδρόμησης. Δρ. Χαϊδώ Δριτσάκη Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εφαρμοσμένη Στατιστική

Στατιστική Ι. Ενότητα 2: Στατιστική Ι (2/4) Αναπλ. Καθηγητής Νικόλαος Σαριαννίδης Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Κοζάνη)

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Οικονομετρία. Πολλαπλή Παλινδρόμηση. Υποθέσεις, ιδιότητες εκτιμητών και μέθοδος Ελαχίστων Τετραγώνων. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

Συμπεριφορά Καταναλωτή

Οικονομετρία. Απλή Παλινδρόμηση. Ιδιότητες της ευθείας παλινδρόμησης και συντελεστής προσδιορισμού. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Διπλωματική Ιστορία Ενότητα 2η:

Μάρκετινγκ Εξαγωγών. Ενότητα 3 : Το Περιβάλλον και το Διεθνές Μάρκετινγκ Κοινωνικο-Πολιτιστικό Περιβάλλον

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 6

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Οικονομετρία. Εξειδίκευση του υποδείγματος. Μορφή της συνάρτησης: Πολυωνυμική, αντίστροφη και αλληλεπίδραση μεταβλητών

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Οικονομετρία. Συστήματα συναληθευουσών εξισώσεων Μέθοδοι εκτίμησης. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης. Διδάσκων: Λαζαρίδης Παναγιώτης

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εφαρμοσμένη Στατιστική

Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία

Λογιστική Κόστους Ενότητα 10: Ασκήσεις Προτύπου Κόστους Αποκλίσεων.

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 19: Υπολογισμός Εμβαδού και Όγκου Από Περιστροφή (2 ο Μέρος) Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Συνταγματικό Δίκαιο Ενότητα 11:Εκτελεστική Λειτουργία

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 17: Αριθμητική Ολοκλήρωση, Υπολογισμός Μήκους Καμπύλης Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 3. Ενότητα 13: Τύπος του Taylor. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Ενότητα. Εισαγωγή στις βάσεις δεδομένων

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 13: Ακτίνα Σύγκλισης, Αριθμητική Ολοκλήρωση, Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Transcript:

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία Ενότητα 4 : Περιγραφική Στατιστική Ι. Αντωνίου, Χ. Μπράτσας Τμήμα Μαθηματικών

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Περιγραφική Στατιστική

Περιεχόμενα Ενότητας (1 από 2) 1. Συλλογή Δεδομένων από τις Παρατηρήσεις 2. Οργάνωση και Παρουσίαση Δεδομένων 3. Ρίψη Ζαριού 4. Συχνότητες και Σχετικές Συχνότητες Δείγματος 5. Παραστάσεις Δεδομένων 6. Παράμετροι Θέσης Κατανομής 7. Παράμετροι Μεταβλητότητας Κατανομής 8. Σφάλματα 9. Παράμετροι σχήματος 10. Γραμμική Παλινδρόμηση 11. Εξίσωση Ευθείας Γραμμικής Παλινδρόμησης 5

Περιεχόμενα Ενότητας (2 από 2) 12. Συναρτήσεις που ανάγονται σε γραμμικές 13. Εκτίμηση Παραμέτρων 14. Μέσο Τετραγωνικό Σφάλμα 15. Γραμμική εξάρτηση 16. Μέθοδοι Παλινδρόμησης 17. Συντελεστής Αλληλοεξάρτησης Αμοιβαίας Πληροφορίας Δείγματος 6

Σκοποί Ενότητας Στην Ενότητα 4 παρουσιάζονται βασικές έννοιες της περιγραφικής στατιστικής όπως οι έννοιες της συχνότητας και της σχετικής συχνότητας, οι παράμετροι θέσης και μεταβλητότητας κατανομής όπως και η γραμμική παλινδρόμηση. 7

Συλλογή Δεδομένων από τις Παρατηρήσεις Συλλογή Δεδομένων από τις Παρατηρήσεις Διενέργεια έρευνας κατά πόσον κάποιος πιστεύει ότι η κοτόσουπα είναι αποτελεσματική στην πρόληψη του κρυολογήματος. Πείραμα τους δίνουμε κοτόσουπα και μετράμε πόσες φορές θα κρυολογήσουν. Remember Always Ο σωστός σχεδιασμός της Έρευνας ή του Πειράματος προϋποθέτει: Σαφή διατύπωση των ερωτημάτων (queries) ώστε να προσδιορίζονται ορθά οι σχετικές Μεταβλητές. Στοχοποίηση του πληθυσμού που ενδιαφέρει. Επιλογή τυχαίου (αμερόληπτου) δείγματος. Σωστή κωδικοποίηση και καταχώρηση των απαντήσεων σε εύχρηστη βάση δεδομένων για περαιτέρω επεξεργασία. 8

Οργάνωση και Παρουσίαση Δεδομένων (1 από 2) Οργάνωση και Παρουσίαση Δεδομένων Φάσμα Δείγματος Ν μετρήσεων της Μεταβλητής Χ: οι n N διαφορετικές τιμές {x 1, x 2,, x n } του Δείγματος. Συνήθως διατάσσονται: x 1 < x 2 < < x n Συχνότητα του Δείγματος Μ ν = ο αριθμός εμφανίσεων της τιμής x ν, ν=1,2,,n στο δείγμα Μ 1 + Μ 2 + + Μ n = Μ 9

Οργάνωση και Παρουσίαση Δεδομένων (2 από 2) Σχετική Συχνότητα του Δείγματος = Πιθανοτητα Δείγματος Η σχετική συχνότητα είναι πιθανότητα στο φάσμα του Δείγματος {x1, x2,, xn} θεωρούμενο ως Δειγματοχώρος Αθροιστική Σχετική Συχνότητα του Δείγματος Η συνάρτηση Κατανομής της πιθανότητας 10

Ρίψη Ζαριού (1 από 2) Ρίψη Ζαριού 20 φορές Μέτρηση Αποτέλεσμα 1 χ 1 = 2 2 χ 2 = 4 3 χ 3 = 5 4 χ 4 = 6 5 χ 5 = 3 6 χ 6 = 4 7 χ 7 = 2 8 χ 8 = 1 9 χ 9 = 4 10 χ 10 = 6 Ρίψη Ζαριού 20 φορές Μέτρηση Αποτέλεσμα 11 χ 11 = 6 12 χ 12 = 3 13 χ 13 = 2 14 χ 14 = 4 15 χ 15 = 2 16 χ 16 = 6 17 χ 17 = 5 18 χ 18 = 4 19 χ 19 = 2 20 χ 20 = 1 11

Ρίψη Ζαριού (2 από 2) Ρίψη Ζαριού 20 φορές Φάσμα Συχνότητα Σχετική Συχνότητα χ 1 = 1 Μ 1 = 2 Αθροιστική Σχετική Συχνότητα χ 2 = 2 Μ 2 = 5 χ 3 = 3 Μ 3 = 2 χ 4 = 4 Μ 4 = 5 χ 5 = 5 Μ 5 = 2 χ 6 = 6 Μ 6 = 4 12

Συχνότητες και Σχετικές Συχνότητες Δείγματος Συχνότητες και Σχετικές Συχνότητες Δείγματος Παρ ότι είναι ισοδύναμες μαθηματικά, πολλοί χρηστές διευκολύνονται με τις Φυσικές συχνότητες. «It makes little mathematical difference whether statistics are expressed as probabilities, percentages, or absolute frequencies. It does, however, make a psychological difference. More specifically, statistics expressed as natural frequencies improve the statistical thinking of experts and nonexperts alike» Hoffrage U., Lindsey S., Hertwig R., Gigerenzer G. 2000, Communicating Statistical Information, Science 230, 22 December, 2261-2262. 13

Παραστάσεις Δεδομένων Παραστάσεις Δεδομένων ραβδογράμματα, ιστογράμματα, κυκλικά διαγράμματα, σημειογράμματα, θηκογράμματα 14

Παράμετροι Θέσης Κατανομής Οι Στατιστικές Παράμετροι του Δείγματος είναι οι στατιστικές παράμετροι με πιθανότητα τη σχετική συχνότητα του δείγματος. Παράμετροι Θέσης Κατανομής (Location Parameters) Μέση Τιμή (Μean) Ροπές (Moments) Κορυφές (modes) Διάμεσος (median) Ποσοστημόρια (Quantiles, Percentiles). 15

Παράμετροι Μεταβλητότητας Κατανομής (1 από 3) Παράμετροι Μεταβλητότητας Κατανομής (Dispersion Parameters): Εύρος (range) δείγματος, Διασπορά (variance) δείγματος, Τυπική Απόκλιση (standard deviation) δείγματος, Αμερόληπτη Τυπική Απόκλιση δείγματος, Σχετικό Σφάλμα (relative error) δείγματος, Αμερόληπτο Σχετικό Σφάλμα (relative error) δείγματος, Τυπικό Σφάλμα Μέσης Τιμής (Standard Error of the Mean) δείγματος και Αποστάσεις Ποσοστημορίων Η Αμερόληπτη Τυπική Απόκλιση Το Αμερόληπτο Σχετικό Σφάλμα και το Τυπικό Σφάλμα Μ.Τ. ορίζονται μόνο για δείγματα. 16

Παράμετροι Μεταβλητότητας Κατανομής (2 από 3) Εύρος δείγματος x n x 1 Διασπορά δείγματος Τυπική Απόκλιση (standard deviation) δείγματος 17

Παράμετροι Μεταβλητότητας Κατανομής (3 από 3) Θεώρημα H Τυπική Απόκλιση δείγματος δεν είναι Αμερόληπτη Στατιστική παράμετρος. Αμερόληπτη Τυπική Απόκλιση δείγματος Η διόρθωση (Μ 1 αντί Μ) Bessel 1830 18

Σφάλματα Σχετικό Σφάλμα δείγματος: Αμερόληπτο Σχετικό Σφάλμα (relative error) δείγματος : Τυπικό Σφάλμα Μέσης Τιμής (Standard Error of the Mean) δείγματος: 19

Παράμετροι σχήματος Παράμετροι Σχήματος Κατανομής (Shape Parameters): Λοξότητα (skewness) Κύρτωση (kurtosis) Εντροπία Δείγματος 20

Γραμμική Παλινδρόμηση (1 από 2) Γραμμική Παλινδρόμηση Διάγραμμα Διασποράς των μετρήσεων της μεταβλητής Υ ως προς την Χ (ελεγχόμενη) Scatter Plots of Pairwise Combinations of Extrasolar Planet Data http://vis.berkeley.edu/courses/cs294-10-fa07/wiki/index.php/a2-markhowison 21

Γραμμική Παλινδρόμηση (2 από 2) Πρόβλημα Εύρεσης Σχέσης Υ= f(x) από τις Παρατηρήσεις (Data Fitting) χ1, χ2,, χμ 1, 2,, 1= ( 1), 2= ( 2),, = ( ), f : Συνάρτηση Παλινδρόμησης (Regression Function) Στην πράξη η εκτιμώμενη συνάρτηση f προσεγγίζει τις παρατηρούμενες τιμές Σφάλματα: ( ( 1) 1) ( ( 2) 2). ( ( ) ) 22

Εξίσωση Ευθείας Γραμμικής Παλινδρόμησης Εξίσωση Ευθείας Γραμμικής Παλινδρόμησης (Linear Regression): Y=α+βΧ 23

Συναρτήσεις που Ανάγονται σε Γραμμικές Αρχική Συνάρτηση z = f (x) z = e α+βx z = Ae βx Μετασχηματισμός z = g (y) z = e y z = e y, A= e α z = 1/(α+βx) z = 1/y z = Aξ β z= 1/(α+βx) n z = 1/y n z = e y, A= e α, ξ = e x y = α + βx 24

Εκτίμηση Παραμέτρων Εκτίμηση των παραμέτρων α, β της Ευθείας Παλινδρόμησης Μέθοδος Ελαχίστων Τετραγώνων Gauss Θεώρημα H συνάρτηση με παραμέτρους έχει το Ελάχιστο (Ολικό) Τετραγωνικό Σφάλμα: 25

Μέσο Τετραγωνικό Σφάλμα Θεώρημα H ελάχιστη τιμή του Μέσου Τετραγωνικού Σφάλματος είναι: όπου: Ο Συντελεστής Pearson (Γραμμικής Συσχέτισης) των Μεταβλητών X, Y. Εκτίμηση Διασποράς Γραμμικής Παλινδρόμησης. 26

Γραμμική Εξάρτηση Θεώρημα Υπάρχει θετική γραμμική εξάρτηση των X, Y. Δεν υπάρχει εξάρτηση των X, Y. Υπάρχει αρνητική γραμμική εξάρτηση των X, Y. 27

Μέθοδοι Παλινδρόμησης ΣΧΟΛΙΑ 1. Ανακάλυψη Μεθόδου Ελαχίστων Τετραγώνων Gauss 1795 (18 ετων) 2. Ανακάλυψη Ποσειδώνα από την τροχιά του Ουρανού 1846 Με την Μέθοδο Ελαχίστων Τετραγώνων 3. Γενικά Γραμμικά Μοντέλα: Y=α+β 1 Χ 1 + β 2 Χ 2 + + β Ν Χ Ν 4. Μη Γραμμική Παλινδρόμηση 5. Παρεμβολή με κλάσεις συναρτήσεων (Πολυώνυμα, Τριγωνομετρικές Συναρτησεις, Wavelets) 6. Δειγματοληψία Shannon 28

Συντελεστής Αλληλοεξάρτησης Αμοιβαίας Πληροφορίας Δείγματος Συντελεστής Αλληλοεξάρτησης Αμοιβαίας Πληροφορίας Δείγματος όπου Η Εντροπία Δείγματος της Μεταβλητής X Η Εντροπία Δείγματος της Μεταβλητής Y Η Κοινή Εντροπία Δείγματος των Μεταβλητών X,Y 29

Παράδειγμα (1 από 3) Συσχέτιση Χρώματος Οφθαλμών με το Χρώμα Μαλλιών των Φοιτητών του 2012-13. Οι Υπολογισμοί έγιναν από τους κ. Ρ.Ν. Τασάκη και Ε. Καραπούλια Πρωτοετείς Φοιτητές Βιολογίας ΑΠΘ. Έστω Χ= Χρώμα Οφθαλμών Τιμές: Κ= Καφέ, Γ= Γαλάζιο, ΚΠ= Καστανοπράσινο, Π= Πράσινο, ΓΠ= Γαλαζοπράσινο Υ= Χρώμα Μαλλιών Τιμές: μ= Μαύρο, ξ= Ξανθό, κ= Καστανό, κξ= Καστανόξανθο 30

Παράδειγμα (2 από 3) 31

Παράδειγμα (3 από 3) Αποτέλεσμα Παρατηρήσεων Υπολογισμός Εντροπιών 32

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά - Παρόμοια Διανομή [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. [1] http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Τέλος ενότητας Επεξεργασία: Βασιλική Αλμπανίδου Θεσσαλονίκη, Χειμερινό Εξάμηνο 2014-2015

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.