Grado en Química
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Curso
ESTADÍSTICA APLICADA E INFORMÁTICA PARA
QUÍMICOS
Manual de Prácticas
Profesores/as:
José Antonio Álvarez Dios, María Isabel Borrajo García, Hipólito Irago Baúlde, José Manuel Prada Sánchez, César A. Sánchez Sellero.
Aspectos generales.
Se realizarán diez prácticas a lo largo del curso. Cada una se desarrollará en una sesión de dos horas seguidas de clase en el aula de informática.
En las dos primeras prácticas se utilizará la hoja de cálculo Excel. En los ocho prácticas siguientes se empleará el lenguaje estadístico R.
Cada alumno/a deberá realizar las prácticas individualmente.
La evaluación de estas prácticas se realizará mediante la cumplimentación de unos formularios que recogerán aspectos destacados de la ejecución de las prácticas.
Relación de prácticas
Práctica 1. Estadística descriptiva univariante con la hoja de cálculo. Práctica 2. Estatística descritiva multivariante con la hoja de cálculo. Práctica 3. Introducción a R y Estadística descriptiva univariante con R. Práctica 4. Estadística descriptiva uni y multivariante con R.
Práctica 5. Distribuciones de probabilidad e intervalos de confianza con R. Práctica 6. Contrastes de hipótesis con R.
Práctica 7. Regresión lineal simple con R.
Práctica 8: Validación del modelo, transformaciones en regresión y regresión múltiple con R. Práctica 9. Regresión polinómica, interacciones, selección de variables y regresión no lineal con R.
Práctica 10: Análisis de la varianza con R.
Práctica 1. Estadística descriptiva univariante con la hoja de cálculo.
Objetivos
El propósito de esta práctica es adquirir las habilidades básicas en el manejo de la hoja de cálculo y elaborar las hojas relacionadas con los primeros ejemplos del tema 1.
Desarrollo de la práctica
La primera parte de la práctica consiste en un recorrido por los elementos básicos de una hoja de cálculo, tipos de celdas, referencias absolutas y relativas, y cuestiones similares.
Después se elaboran las hojas de cálculo de los ejemplos del tema 1. Por último, se contesta a las cuestiones planteadas en el formulario.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con las hojas de cálculo de los ejemplos y el formulario en papel. Las plantillas se pueden descargar del campus virtual y los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
Práctica 2. Estadística descriptiva multivariante con la hoja de cálculo.
Objetivos
El propósito de esta práctica es continuar adquiriendo nuevas habilidades en el manejo de la hoja de cálculo y elaborar las hojas relacionadas con los ejemplos del tema 2.
Desarrollo de la práctica
En la primera parte de la práctica puede ser necesario terminar algunos de los ejemplos del tema 1.
Después se elaboran las hojas de cálculo de los ejemplos del tema 2. Por último, se contesta a las cuestiones planteadas en el formulario.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con las hojas de cálculo de los ejemplos y el formulario en papel. Las plantillas se pueden descargar del campus virtual y los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
Práctica 3. Introducción a R y Estadística descriptiva univariante con R.
Objetivos
El propósito de esta práctica es adquirir las habilidades básicas en el manejo del lenguaje R, elaborar los scripts relacionados con los primeros ejemplos del tema 1 y analizar los resultados que ofrece el lenguaje R.
Desarrollo de la práctica
La primera parte de la práctica consiste en un recorrido por los elementos básicos del lenguaje R, tipos de variables, operaciones con R, elaboración de scripts, y cuestiones similares.
Después se elaboran los scripts de los ejemplos del tema 1. Por último, se contesta a las cuestiones planteadas en el formulario.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con los scripts de los ejemplos y el formulario en papel. Los scripts se pueden descargar del campus virtual, aunque se elaborarán por los alumnos de nuevo en cada práctica. Los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
Práctica 4. Estadística descriptiva uni- y multivariante con R.
Objetivos
El propósito de esta práctica es adquirir nuevas habilidades en el manejo del lenguaje R en cuestiones de Estadística Descriptiva y elaborar los scripts relacionados con los últimos ejemplos del tema 1 y los ejemplos del tema 2.
Desarrollo de la práctica
En la primera parte de la práctica se resuelven los últimos ejemplos del tema 1.
Después se elaboran los scripts de los ejemplos del tema 2. Por último, se contesta a las cuestiones planteadas en el formulario.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con los scripts de los ejemplos y el formulario en papel. Los scripts se pueden descargar del campus virtual, aunque se elaborarán por los alumnos de nuevo en cada práctica. Los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
Práctica 5. Distribuciones de probabilidad e intervalos de confianza con R.
Objetivos
Conocer las funciones de R para los modelos de distribución binomial y normal. Representar valores de estas funciones para adquirir una idea gráfica de las distribuciones. Poder realizar intervalos de confianza con R.
Desarrollo de la práctica
En la primera parte de la práctica se presentan las funciones de R para la distribución binomial y normal. Después se representa la función de probabilidad de la binomial para distintos valores de sus parámetros. Se hace lo mismo con la función de densidad de la distribución normal.
La segunda parte de la práctica consiste en estudiar las funciones de R que permiten obtener intervalos de confianza para una proporción y para la media de una población normal, prop.test y t.test. Se aplicarán estas funciones a los ejemplos del tema 4.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con los scripts de los ejemplos y el formulario en papel. Los scripts se pueden descargar del campus virtual, aunque se elaborarán por los alumnos de nuevo en cada práctica. Los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
Práctica 6. Contrastes de hipótesis con R.
Objetivos
Conocer las funciones de R para el contraste de hipótesis sobre una proporción y en relación con una o dos poblaciones normales.
Desarrollo de la práctica
Se revisan las funciones de R, prop.test y t.test, analizando el uso que se puede hacer de ellas para realizar contrastes de hipótesis sobre una proporción y sobre la media de una población normal. Se aplicará a los ejemplos del tema 5.
Asimismo, se emplearán también las funciones prop.test y t.test para resolver los problemas de comparación de poblaciones, que se estudian en el tema 6.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con los scripts de los ejemplos y el formulario en papel. Los scripts se pueden descargar del campus virtual, aunque se elaborarán por los alumnos de nuevo en cada práctica. Los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
Práctica 7. Regresión lineal simple con R.
Objetivos
Conocer la función lm de R, y otras relacionadas, para el ajuste de un modelo de regresión lineal simple.
Desarrollo de la práctica
Se efectuará la representación del diagrama de dispersión de los datos en un ejemplo de regresión lineal simple. Después se efectúa el ajuste de la recta de regresión mediante la función lm, y se representa la recta ajustada sobre el diagrama de dispersión de los datos.
Más adelante se estudia el summary del objeto obtenido con la función lm, lo cual permite estudiar los valores de los coeficientes, su significación y otros aspectos del ajuste.
La función anova y predict permitirán obtener la descomposición de la variabilidad y las predicciones del modelo.
El desarrollo de la práctica sigue, por tanto, los pasos de los métodos expuestos en el tema 7.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con los scripts de los ejemplos y el formulario en papel. Los scripts se pueden descargar del campus virtual, aunque se elaborarán por los alumnos de nuevo en cada práctica. Los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
Práctica 8. Validación del modelo, transformaciones en regresión y regresión múltiple con R.
Objetivos
Aprender a validar un modelo con R, y a transformar las variables en caso necesario, como paso previo para obtener un modelo correcto. Conocer el uso de la función lm de R para llevar a cabo una regresión múltiple.
Desarrollo de la práctica
La primera parte de la práctica consiste en realizar las tareas necesarias para validar un modelo de regresión lineal simple.
En la segunda parte se realizan transformaciones a los datos para conseguir que se adapten a un modelo lineal.
La tercera y última parte de la práctica se dedica a ajustar algún modelo de regresión múltiple con la función lm.
El desarrollo de la práctica se corresponde con los contenidos iniciales del tema 8.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con los scripts de los ejemplos y el formulario en papel. Los scripts se pueden descargar del campus virtual, aunque se elaborarán por los alumnos de nuevo en cada práctica. Los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
Práctica 9. Regresión polinómica, interacciones, selección de variables y regresión no lineal con R.
Objetivos
Llevar a cabo el ajuste de un modelo de regresión polinómica y de un modelo con interacciones con R. Conocer la función step de R para la selección de variables. Saber ajustar un modelo de regresión no lineal con R.
Desarrollo de la práctica
En esta práctica se resolverán con R los ejemplos de la parte final del tema 8. Habrá un ejemplo para la regresión polinómica, otro para las interacciones y otro para la selección de variables.
El modelo no lineal será tratado de manera más detallada, con varios ejemplos ilustrativos de modelos de la Química y la Física de carácter no lineal.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con los scripts de los ejemplos y el formulario en papel. Los scripts se pueden descargar del campus virtual, aunque se elaborarán por los alumnos de nuevo en cada práctica. Los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
Práctica 10. Análisis de la varianza con R.
Objetivos
Saber emplear la función lm de R, y otras funciones relacionadas, para estudiar un modelo de análisis de la varianza.
Desarrollo de la práctica
Esta práctica sigue los procedimientos expuestos en el tema 9. Así, los alumnos realizarán con R la exploración de las distintas parametrizaciones, llevarán a cabo el test F y efectuarán las comparaciones múltiples.
Material necesario.
La práctica requiere las plantillas en pdf con los scripts de los ejemplos y el formulario en papel. Los scripts se pueden descargar del campus virtual, aunque se elaborarán por los alumnos de nuevo en cada práctica. Los formularios en papel se facilitan por el profesor al comienzo de la práctica.
Evaluación de los contenidos. Véase “Aspectos generales”.
