ANÁLISE DE DADOS EM BIOLOGIA Prof. Ronei Baldissera.
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ANÁLISE DE DADOS EM BIOLOGIA
Prof. Ronei Baldissera
• Significado de dados• Perspectiva sobre o mundo em que vivemos• Em média...• Avaliação de dados• Padrões• Mundo mutante – variabilidade,
imprevisibilidade
Análise de dados em Biologia
CONTEXTUALIZAÇÃO
Análise de dados em Biologia
“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)
UM AVISO IMPORTANTE
Análise de dados em Biologia
Qual é a malha lógica para nós, biólogos?
A BIOLOGIA
Análise de dados em Biologia
Espécie 1 Espécie 2
Variação entre indivíduos dentro de cada grupo?
×
Análise de dados em Biologia
Um mundo sem variabilidade
1 indivíduo = toda espécie
1 indivíduo = toda espécie
TÓPICOS BÁSICOS DE AMOSTRAGEM
Análise de dados em Biologia
Universo amostral
Amostra
Unidade amostral
Análise de dados em Biologia
Unidade amostral = objeto de estudo (1)
Medida do comprimento do corpo
Medida do comprimento da perna
DESCRITORES de objetos = VARIÁVEIS
Análise de dados em Biologia
Unidade amostral = objeto de estudo (2)
-Número de espécies vegetais-Número de indivíduos vegetais-Altura da vegetação
Análise de dados em Biologia
DESCRITORES DE CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DE ORGANISMOS, POPULAÇÕES
E COMUNIDADES OBJETOS DE ESTUDO
VARIÁVEIS DEPENDENTES
Dependentes do quê?
Análise de dados em Biologia
Classificação de descritores (variáveis)
Banco de dados
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
Análise de dados em Biologia
objeto de estudo
estudo de um ou mais descritores de TODO conjunto de objetos de um universo amostral (população estatística)
Censo
estudo de um ou mais descritores de um SUBCONJUNTO de objetos de um universo amostral
Amostra
Unidade amostral
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
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.
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)
Análise de dados em Biologia
MÉTODOS DE AMOSTRAGEM
- Aleatório- Sistemático- Estratificado- Preferencial
Análise de dados em Biologia
TIPOS DE EXPERIMENTOS
- Em laboratório- Em campo- Naturais
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
FLUXOGRAMAS
Modelando o sistema de trabalho
Análise de dados em Biologia
Análise de dados em Biologia
Poluição
Peixes
Fitoplancton
Densidade de lagostins
- Direção do efeito- Hipótese de trabalho*- Premissas- Variável dependente- Variável independente
Exemplo
Estudos científicos investigam uma, ou algumas vezes muitas, das flechas de um fluxograma.
Análise de dados em Biologia
O efeito existe?
Qual a forma e o tamanho do efeito?
Alterando as condições, o que ocorre?
Análise de dados em Biologia
A ESCALA
O tamanho da unidade amostral DEVE dar condições ao pesquisador de responder às questões levantadas.
O sistema de estudo depende do objeto.
Estudar invertebrados em unidades amostrais de 100 km2???
Análise de dados em Biologia
Tabulação de dados
Que informações mostrar? Como são separadas?
Exemplo: Número de refeições diárias de seis indivíduos separados pelo sexo.
Análise de dados em Biologia
Distribuições de frequênciaMostram padrões de distribuição das medidas realizadas. Possibilitam inferir probabilidade
de ocorrência de determinada medida.
Medidas de tendência centralResumem o conjunto de dados em uma única medida
Análise de dados em Biologia
1. Média (valor provável) = ∑xi / n = 3+2+1+5+3+4 / 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 – 3 + 3 / 2 = 3*
3. Moda – valor mais frequente de um conjunto de valoresModa (1, 2, 3, 3, 4, 5) = 3
X
DispersãoAnálise 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. Variâncias2
= ∑ (xi - )2 / n – 1 = (3 - 3) 2 + (2 - 3) 2 + (1 – 3) 2 + (5 – 3) 2 + (3 – 3) 2 + (4 – 3) 2 = 0 + 1 + 4 + 4 + 0 + 1 = 10 / 5 = 2
3. Desvio padrão = 1,41
4. Coeficiente de variaçãoCV = s / ( × 100 para porcentagem) = 1,41 / 3 = 0,47
x
s2
x
Análise de dados em Biologia
A importância da soma de quadradosVariância 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