Estatística Aplicada (RHS106) Plano de curso Prof. Christopher Freire Souza Centro de Tecnologia Universidade Federal de Alagoas www.ctec.ufal.br/professor/cfs 2 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Apresentação • • • • • • • • Primeiros contatos Porque estudar Estatística e Probabilidade? Motivação Objetivo Conteúdo programático Avaliações Bibliografia Suporte 3 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Primeiros Contatos • Identificação • Formação e experiência profissional • Porque você acha que o colegiado decidiu por colocar estatística como disciplina obrigatória? 4 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Primeiros Contatos • Identificação • Formação e experiência profissional • Porque você acha que o colegiado decidiu por colocar estatística como disciplina obrigatória? • O que sabe sobre estatística? 5 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Primeiros Contatos • Identificação • Formação e experiência profissional • Porque você acha que o colegiado decidiu por colocar estatística como disciplina obrigatória? • O que sabe sobre estatística? • O que espera aprender (como vai ser útil na sua dissertação)? 6 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Porque estudar Estatística e Probabilidade? (Uma breve história) • Cientista rico e independente, desejava trazer o rigor matemático para a biologia • A Origem das Espécies (Darwin, 1859) serviu de inspiração para estudar a hereditariedade da inteligência • Convidou famílias para comparecer à medição de altura, peso e medidas de ossos em seu Laboratório biométrico, procurando prever características transmitidas de pais para filhos (correlação) Francis Galton 7 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Porque estudar Estatística e Probabilidade? (Uma breve história) • Observando dados acumulados em biologia, Carl (Karl) Pearson descobriu uma família de funções de distribuição de probabilidades • Pearson acreditava que ▫ as funções descreveriam qualquer tipo de dispersão ▫ inferências resultariam de comparações de dispersões Distribuição Normal • Tais funções poderiam ser identificadas a partir de quatro números (parâmetros) ▫ Média (m), desvio padrão (s), simetria (g) e curtose (k) Distribuição Binomial Negativa 8 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Porque estudar Estatística e Probabilidade? (Uma breve história) • Pearson acreditava que se o conjunto de dados (amostra) obtidos dos experimentos fosse suficiente (população) a estimativa dos parâmetros poderia ser realizada • Com isso, os valores dos parâmetros se aproximariam dos quatro números (estatísticas) estimados a partir de amostras Carl (Karl) Pearson Distribuição Normal 9 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Porque estudar Estatística e Probabilidade? (Uma breve história) • Repetição de experimentos controlados resultam em valores diferentes, em função de influência de diversos fatores imprevistos, inobserváveis e incontroláveis (aleatoriedade) • A dispersão (distribuição) de números (dados) pode ser descrita por meio de fórmulas matemáticas (função de distribuição) • A fórmula nos informa a probabilidade (e não a certeza) de obtenção de um valor específico para um experimento (evento) Distribuição Normal Distribuição Binomial Negativa 10 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Motivação • O rigor matemático subjacente às técnicas de análise em Estatística confere o respaldo científico necessário para realizar inferências a partir de comparações • Mesmo a descrição de comportamentos a partir de amostras de dados, etapa preliminar em estudos estatísticos, é etapa chave em aplicações nas áreas de Recursos hídricos e Meio Ambiente 11 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Objetivo • Desenvolver habilidades nos alunos para descrever e inferir comportamentos a partir de análise de dados 12 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Ementa 1. Amostragem, coleta e descrição estatística de dados; 2. Modelos mecanísticos e empíricos; 3. Variáveis aleatórias e distribuição de probabilidade; 4. Estimação de parâmetros, testes de aderência e de hipóteses; 5. Análise de frequências e regressão linear. 13 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Conteúdo programático Introdução à Probabilidade e à Estatística: Termos básicos, hidrologia estatística, tipos de dados e pensamento crítico 1 - Análise Preliminar dos Dados: Resumos e Gráficos, Estatísticas e Análise Exploratória de Dados 2.1 - Probabilidade: Fundamentos, regra da adição, regra da multiplicação, probabilidade através de simulações, contagem 2.2 - Distribuição de Probabilidades: Fundamentos, variáveis discretas e contínuas, estatísticas amostrais 2.3 - Estimação dos parâmetros: Pontual e intervalar 2.4 - Testes de aderência: Papéis de probabilidade e testes estatísticos 3.1 - Testes de hipóteses: paramétricos, potência de um teste, tamanho de amostras e não-paramétricos 3.2 - Análise de freqüências: Tempo de retorno, Método Gráfico e Fator de freqüência 3.3 - Regressão linear: Simples e Múltipla 14 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Avaliações • Média de mini-testes teóricos: 30% • Média das 4 melhores notas dos 5 Trabalhos: 70% ▫ Prazo: 20% (2,5 a menos na nota do item por dia de atraso) ▫ Escrita: 30% (se não zerar o prazo), incluindo os itens: introdução (contextualização e objetivos), método (material, técnicas e idealizações), resultados e discussão (conclusões e limitações) ▫ Apresentação: 10% ▫ Arguição: 40% (4,0 para respostas, 3,0 para parecer sobre trabalho de colegas sorteados e 3,0 para participação na argüição de colegas) • Para aprovação: ▫ Freqüência de pelo menos 75% ▫ Média final maior ou igual a 7,0, se critério de freqüência for respeitado 15 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Exemplo de avaliação • • • • • A entrega trabalho Professor sorteia B e C para avaliar trabalho de A B e C entregam parecer A apresenta trabalho e é arguído por D e B Professor dá nota ao trabalho escrito de A a partir dos pareceres entregues por B e C 16 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Bibliografia • Triola, Mario F. 2008. Introdução à Estatística. Rio de Janeiro, LTC. Tradução de: Elementary Statistics • Naghettini, Mauro e Éber José de Andrade Pinto. 2007. Hidrologia Estatística. Belo Horizonte, CPRM. • Gordon, Nancy D., Thomas A. McMahon, Brian L. Finlayson, Christopher J. Gippel e Rory J. Nathan. 2004. Stream hydrology: an introduction for ecologists. Chichester, West Sussex, England ; Hoboken, N.J., Wiley. • Salsburg, David. 2009. Uma senhora toma chá: Como a estatística revolucionou a ciência no século XX. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed. Tradução de: The lady taste tea • Mlodinow , Leonardo. 2009. O andar do Bêbado: Como o acaso determina nossas vidas. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed. Tradução de: The drunkard’s walk • Passari, L.M.Z.G.; P.K.Soares; R. E. Bruns. 2011. Estatística aplicada à química: dez dúvidas comuns. Química Nova, 34(5):888-892. http://www.scielo.br/pdf/qn/v34n5/28.pdf • Von Sperling, M. Coliformes e pH – Médias aritméticas, médias geométricas e medianas. 21o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/caliagua/brasil/i-094.pdf 17 Estatística Aplicada Christopher Freire Souza Apoio • Sítio eletrônico (www.ctec.ufal.br/professor/cfs) com material do curso, incluindo: ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ Notas de aulas Material instrucional Dados para aplicações Enunciado de trabalhos Plano de curso (inclusive cronograma)