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ANÁLISE DE DADOS EM BIOLOGIA

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Apresentação em tema: "ANÁLISE DE DADOS EM BIOLOGIA"— Transcrição da apresentação:

1 ANÁLISE DE DADOS EM BIOLOGIA
Prof. Ronei Baldissera

2 Perspectiva sobre o mundo em que vivemos Em média...
Análise de dados em Biologia CONTEXTUALIZAÇÃO Significado de dados Perspectiva sobre o mundo em que vivemos Em média... Avaliação de dados Padrões Mundo mutante – variabilidade, imprevisibilidade

3 Análise de dados em Biologia
UM AVISO IMPORTANTE “Você pode capturar um fenômeno em uma malha lógica ou matemática. A lógica é a malha grossa, mas forte. A matemática é a malha fina, porém frágil. A matemática é uma forma bonita de embrulhar um problema, mas não pode reter sua essência, a não ser que ela tenha sido capturada na malha lógica DESDE O COMEÇO.” (Platt, 1964 apud Magnusson & Mourão, 2005)

4 Qual é a malha lógica para nós, biólogos?
Análise de dados em Biologia Qual é a malha lógica para nós, biólogos? A BIOLOGIA

5 Variação entre indivíduos dentro de cada grupo?
Análise de dados em Biologia Espécie 1 Espécie 2 Variação entre indivíduos dentro de cada grupo?

6 × Um mundo sem variabilidade 1 indivíduo = toda espécie
Análise de dados em Biologia Um mundo sem variabilidade × 1 indivíduo = toda espécie 1 indivíduo = toda espécie

7 TÓPICOS BÁSICOS DE AMOSTRAGEM
Análise de dados em Biologia TÓPICOS BÁSICOS DE AMOSTRAGEM Amostra Unidade amostral Universo amostral

8 Unidade amostral = objeto de estudo (1)
Análise de dados em Biologia Unidade amostral = objeto de estudo (1) Medida do comprimento da perna Medida do comprimento do corpo DESCRITORES de objetos = VARIÁVEIS

9 Unidade amostral = objeto de estudo (2)
Análise de dados em Biologia Unidade amostral = objeto de estudo (2) Número de espécies vegetais Número de indivíduos vegetais Altura da vegetação

10 VARIÁVEIS DEPENDENTES
Análise de dados em Biologia DESCRITORES DE CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DE ORGANISMOS, POPULAÇÕES E COMUNIDADES OBJETOS DE ESTUDO VARIÁVEIS DEPENDENTES Dependentes do quê?

11 PERGUNTA DE SUA PESQUISA
Análise de dados em Biologia Classificação de descritores (variáveis) Decorar não é o importante. Importante é saber qual tipo de descritor você utilizará no seu estudo e isso está diretamente ligado à PERGUNTA DE SUA PESQUISA Banco de dados

12 Censo Amostra Unidade amostral
Análise de dados em Biologia estudo de um ou mais descritores de TODO conjunto de objetos de um universo amostral (população estatística) Censo Amostra estudo de um ou mais descritores de um SUBCONJUNTO de objetos de um universo amostral Unidade amostral objeto de estudo

13 Parâmetro × Estatística
Análise de dados em Biologia Por que e como amostrar? Censo é factível? - Tempo - Tamanho do universo amostral - Recursos financeiros - Recursos humanos Parâmetro × Estatística Característica da população ou universo amostral Característica da amostra Confiabilidade dos dados = a estatística representa a população

14 Escolha aleatória (random) dos objetos
Análise de dados em Biologia Amostra representativa Escolha aleatória (random) dos objetos Assegura que não haverá viés (bias) nos dados Separar em categorias não é escolha. Dentro de cada categoria os objetos devem ser escolhidos aleatoriamente.

15 DELINEAMENTO AMOSTRAL?
Análise de dados em Biologia DELINEAMENTO AMOSTRAL? Delinear uma amostragem é coletar os dados de forma que você tenha boa chance de tomar uma boa decisão (Magnusson & Mourão, 2005)

16 MÉTODOS DE AMOSTRAGEM - Aleatório - Sistemático - Estratificado
Análise de dados em Biologia MÉTODOS DE AMOSTRAGEM - Aleatório - Sistemático - Estratificado - Preferencial

17 TIPOS DE EXPERIMENTOS - Em laboratório - Em campo - Naturais
Análise de dados em Biologia TIPOS DE EXPERIMENTOS - Em laboratório - Em campo - Naturais

18 Elaboração de idéias a partir de observação x raciocínio
Análise de dados em Biologia Elaboração de idéias a partir de observação x raciocínio Objeto de estudo, objetivos Questões de trabalho: Simples: Há variação espacial ou temporal? Complexas: Qual o efeito do ambiente sobre a espécie? Muuuito complexas: Dado o ambiente X, como responderá a espécie Y? Formalização de hipóteses

19 Modelando o sistema de trabalho
Análise de dados em Biologia FLUXOGRAMAS Modelando o sistema de trabalho

20 Exemplo Peixes Densidade de lagostins Poluição Fitoplancton
Análise de dados em Biologia Exemplo Peixes Densidade de lagostins Poluição Fitoplancton - Direção do efeito - Hipótese de trabalho* - Premissas - Variável dependente - Variável independente Estudos científicos investigam uma, ou algumas vezes muitas, das flechas de um fluxograma.

21 Qual a forma e o tamanho do efeito?
Análise de dados em Biologia O efeito existe? Qual a forma e o tamanho do efeito? Alterando as condições, o que ocorre?

22 A ESCALA Análise de dados em Biologia
Estudar invertebrados em unidades amostrais de 100 km2??? O tamanho da unidade amostral DEVE dar condições ao pesquisador de responder às questões levantadas. O sistema de estudo depende do objeto.

23 Tabulação de dados Análise de dados em Biologia
Que informações mostrar? Como são separadas? Exemplo: Número de refeições diárias de seis indivíduos separados pelo sexo.

24 Distribuições de frequência
Análise de dados em Biologia Distribuições de frequência Mostram padrões de distribuição das medidas realizadas. Possibilitam inferir probabilidade de ocorrência de determinada medida.

25 Medidas de tendência central
Análise de dados em Biologia Medidas de tendência central Resumem o conjunto de dados em uma única medida 1. Média (valor provável) = ∑xi / n = / 6 = 18 / 6 = 3 2. Mediana (valor que divide a série em dois grupos iguais) Passo 1 – ordenar os valores (1, 2, 3, 3, 4, 5) Passo 2 – encontrar qual é o valor central: Conjuntos ímpares = n + 1 / 2 Cojuntos pares = média dos dois valores centrais – / 2 = 3* 3. Moda – valor mais frequente de um conjunto de valores Moda (1, 2, 3, 3, 4, 5) = 3

26 Dispersão Análise de dados em Biologia
Mede a variabilidade das medidas em torno da média 1. Amplitude Diferença entre o maior e menor valor = 1 – 5 = 4 2. Variância s2 = ∑ (xi )2 / n – 1 = (3 - 3) 2 + (2 - 3) 2 + (1 – 3) 2 + (5 – 3) 2 + (3 – 3) 2 + (4 – 3) 2 = = 10 / 5 = 2 3. Desvio padrão = 1,41 4. Coeficiente de variação CV = s / ( × 100 para porcentagem) = 1,41 / 3 = 0,47

27 A importância da soma de quadrados
Análise de dados em Biologia A importância da soma de quadrados Variância populacional é um parâmetro da população que pode ser inferido a partir de uma estatística – a variância da amostra A soma de quadrados é o numerador da fórmula de variância MEDE A VARIABILIDADE QUE EXISTE NO CONJUNTO DE DADOS LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO OS DESVIOS DE CADA OBSERVAÇÃO DA MÉDIA DA AMOSTRA UTILIZADA PARA COMPARAR MÉDIAS DE CONJUNTOS DE DADOS

28 Distribuições de frequências
Análise de dados em Biologia Distribuições de frequências

29 Distribuição normal (de Gauss)
Análise de dados em Biologia Distribuição normal (de Gauss) Histograma da distribuição de frequências de 100 valores aleatoriamente selecionados Histograma da distribuição de frequências de valores aleatoriamente selecionados

30 Propriedades da curva normal
Análise de dados em Biologia Propriedades da curva normal Forma de sino; Simétrica em relação à perpendicular que passa pela média (μ); A média, a mediana e a moda são coincidentes; Tem dois pontos de inflexão, correspondendo a valores de x situados à distância de um desvio padrão (σ) acima e abaixo da média; A área sob a curva totaliza 1 ou 100%; Aproximadamente 68% dos valores de x situam-se entre os pontos (μ – σ) e (μ + σ); Aproximadamente 95% dos valores de x estão entre (μ – 2σ) e (μ + 2σ); Aproximadamente 99,7% dos valores de x estão entre (μ – 3σ) e (μ + 3σ). Carl Friedrich Gauss

31 Propriedades da curva normal
Análise de dados em Biologia Propriedades da curva normal Média = -0,04048 Desvio-padrão = 1,08

32 Análise de dados em Biologia


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