27 de octubre de 2013

Estadística: poblaciones y muestras


Una "población" estadística es el conjunto de todas las mediciones cuyo resultado puede ser de interés.
No siempre es posible medir todos y cada uno de los elementos que conforman una población. Se puede hacer cuando la cantidad de elementos es relativamente pequeña, por ejemplo, los alumnos de una determinada división de una determinada escuela, que podrían ser unos 20 ó 30, por ejemplo.
En ese caso es posible registrar la calificación de cada uno de ellos en una asignatura como, digamos, Matemáticas.
Pero si queremos evaluar las características de una población integrada por todos los alumnos de todas las divisiones de todas las escuelas de toda una provincia en base a su respectiva calificación en Matemáticas, serían miles de elementos a analizar y muy complejo registrar a todos ellos uno por uno.
Entonces es conveniente tomar una "muestra", una cantidad reducida de datos tomados de algunos alumnos de toda la población.
La dificultad es seleccionar esa "muestra" de modo de que sea representativa de toda la población tanto como sea posible lograr. En este caso, "representativa" significa que los datos que se obtengan de la muestra deben ser lo más parecidos posible a los que se lograrían evaluando toda la población.
Entonces una "muestra" tendrá tantos elementos como los efectivamente medidos.
La cantidad de elementos de una población suele representarse con "N", en tanto que la cantidad de los elementos de una muestra suele indicarse con "n".
Una vez establecido con claridad qué dato se desea evaluar y cuál es la población sobre la que se realizará el estudio, el problema determinante a resolver es cómo se obtendrá la muestra: cuántos, cuáles, etc.
Todo este proceso previo constituye el "diseño del experimento", algo que requiere experiencia e inteligencia para evitar consumos desproporcionados de tiempo, de energía y de dinero.
La cantidad "n" de elementos de una muestra no debe ser insuficiente ni desmesurada. Hay un valor de "n" adecuado para ese estudio y para ese "N" de la población. El problema es determinarlo lo mejor posible y depende de la calidad y experiencia del responsable o de los responsables de la estadística a realizar.
Del análisis de la información de la muestra, lo que también necesitará un método de trabajo adecuado, surgirán datos que se usarán para inferir las características equivalentes en la población. Y finalmente deberá poderse medir la confiabilidad de los valores obtenidos, es decir, en cuánto los datos tomados de la muestra y los inferidos luego para la población son válidos para tomar decisiones, predecir casos futuros, etc.
Siempre el criterio humano será el que justifique realizar una estadística, elegir la población, determinar la muestra adecuada, obtener valores significativos de ella que permitan razonablemente inferir sobre la población total, verificar que la confiabilidad está dentro de límites convincentes y usar todo ese material para poder satisfacer las necesidades que llevaron a decidir la realización de la estadística.
Ya seguiremos en otra nota con estos mismos asuntos de Matemáticas aplicada a otras ciencias y actividades.
Gracias por su atención.

Daniel Aníbal Galatro
danielgalatro@gmail.com
Esquel - Argentina - Octubre 2013

Imagen: http://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/matematicas/estadistica-descriptiva-conceptos-generales/
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Massimo Desiato: su fallecimiento


EL UNIVERSAL
domingo 27 de octubre de 2013

La madrugada de este viernes falleció en la localidad de ´Palma de Mallorca, España, Massimo Desiato, insigne filósofo y profesor durante muchos años de la Universidad Católica Andrés Bello (UCAB) en Caracas.
Autoridades de la Escuela de Filosofía de la Católica Ándres Bello, confirmaron la noticia y expresaron su pesar por tan irreparable pérdida para la Academía venezolana.
Se desconocen las causas que originaron su fallecimiento en Mallorca.
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Los misterios del sexo en el mundo animal


El comportamiento sexual de las diversas especies animales es un tema de gran interés para la ciencia, y suele ser sorprendente para el público en general.
Ejerce, sin dudas, un gran magnetismo, ya sea por lo increíblemente variada que es la vida en nuestro planeta, o por la comparación, a veces inevitable, con las conductas humanas.
Estas son algunas de las últimas y más llamativas investigaciones científicas al respecto.

Leer el informe en:
http://noticias.tuhistory.com/los-misterios-del-sexo-en-el-mundo-animal#sthash.37h6sCJH.dpuf
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La toxina más mortífera conocida


27.10.2013
La toxina más mortífera del mundo ha sido descubierta y mantienen oculta su secuencia genética.
Expertos del Departamento de Salud Pública de California, en los Estados Unidos, detectaron una nueva variante de la toxina botulínica, tan extremadamente letal, que han decidido ocultar su secuencia genética.
Se trata de la primera decisión de este tipo en la historia de la biología, y es por una buena razón. La variante de esta toxina es tan potente, que tan sólo 2 mil millonésimas partes de un gramo en sangre, equivalentes a un nanogramo, son suficientes para matar a un humano adulto.-

Ver más en:
http://noticias.tuhistory.com/la-toxina-mas-mortifera-del-mundo-ha-sido-descubierta-y-mantienen-oculta-su-secuencia-genetica#sthash.1jT0GdOO.dpuf
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Estudiar alarga la vida



Un estudio genético revela que las personas con menos cualificación académica envejecen más rápido. La clave está en los telómeros que cubren el extremo de los cromosomas de su ADN, que son más cortos en las personas con menor nivel de estudios, un signo inequívoco de envejecimiento prematuro.

Leer en: http://www.muyinteresante.es/salud/articulo/estudiar-mas-nos-hace-envejecer-mas-despacio?utm_source=twitter&utm_medium=socialoomph&utm_campaign=muy-interesante-twitter5187541
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El sueño: eliminación de residuos del cerebro


Investigadores de la Universidad de Rochester (EE UU) han llevado a cabo un estudio que demuestra la naturaleza reparadora del sueño y que podría explicar por qué necesitamos dormir, según publica la revista Science en su última edición.
"Dormimos para limpiar el cerebro; dormir parece ser el resultado de la liquidación activa de los subproductos de la actividad neuronal que se acumulan durante la vigilia", explica Maiken Nedergaard, autora principal del artículo, en declaraciones a la agencia SINC. 
En concreto, su trabajo apunta que durante el sueño el cerebro es muy activo en la eliminación de residuos, como la proteína beta-amiloide responsable de la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos neurológicos.
El conocido como 'sistema glinfático', que fue descubierto el año pasado por los mismos investigadores, suple el papel del sistema responsable de la eliminación de residuos celulares en el resto del cuerpo –el sistema linfático–, cuya función no se extiende a este órgano.
Ver nota completa en:

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Hipótesis: generación y pruebas


Dicen los que saben que una hipótesis es la suposición de una cosa para inferir de ella una consecuencia.

Es una proposición que puede, como todas las proposiciones, ser verdadera o falsa, y cuando se aplica ese rigor que hemos dado en llamar "científico", no existe una tercera posibilidad.

Cualquier persona puede generar una hipótesis, y de hecho lo hace en la enorme mayoría de los casos. Pero algunos pocos lo hacen en base a un conocimiento cierto y sólido del tema al que desean sumar su pensamiento.

Y son gentes de todas las disciplinas que ayudan así al crecimiento del saber humano.

En la ciencia tradicional, alguien propone una hipótesis y luego presenta los argumentos que avalan que es verdadera. En algunas otras áreas, se propone la hipótesis contraria y es ésa la que se prueba para verificar si es verdadera o falsa. Si la contraria es verdadera, obviamente, la presentada inicialmente es falsa, y viceversa, si la contraria es falsa la presentada puede estimarse como verdadera. Aunque veremos que hay errores que pueden surgir en la decisión final.

Mendenhall y Reinmuth han publicado en uno de sus libros sobre Estadística algunos conceptos interesantes referidos a las pruebas que desde esa ciencia se hacen a las hipótesis para verificar que son falsas o son ciertas y dentro de qué límites puede asegurarse que lo sean.

La pregunta que surge a quien se aproxima a este tema de evaluación estadística de la veracidad de una hipótesis es ¿por qué evaluar una demostrando cómo es la opuesta? Y me permito transcribir su explicación con algunas adaptaciones.

"Si la hipótesis de investigación (llamada 'hipótesis alternativa') es verdadera, la prueba de la hipótesis contraria (llamada 'hipótesis nula') deberá conducir a su rechazo. En este caso siempre hay un margen de error calculable que indica los límites de confianza de la decisión tomada. Es decir, si se rechaza la hipótesis nula se conoce inmediatamente la probabilidad matemática de haber cometido un error al aceptar la hipótesis alternativa.

Pero si se prueba que la hipótesis alternativa es verdadera deberá medirse la probabilidad matemática de haber cometido un error al rechazar la hipótesis nula, y el cálculo en este caso es mucho más complejo. Por eso los estadísticos prefieren seguir el camino "por contradicción" e intentan probar que la hipótesis nula es falsa para certificar que la postulada inicialmente es verdadera."

Parece algo confuso al principio pero se va aclarando con el uso de este criterio. De todos modos, nuestra hipótesis
- si es verdadero que es verdadera, será verdadera (+ x + = +).
- si es verdadero que es falsa, será falsa (+x-=-).
- si es falso que es verdadera, será falsa (-x+=-).
- si es falso que es falsa, será verdadera (-x-=+).

Entonces, repasando ideas:
- La "hipótesis alternativa" es la hipótesis de investigación, la que deseamos verificar que es verdadera.
- La ""hipótesis nula" es la contraria a la hipótesis de investigación, la que deseamos verificar que es falsa.
- No probamos la veracidad de la "hipótesis alternativa" sino que probamos la veracidad de la "hipótesis nula", y es ésta la que sometemos a prueba.

Cuando analizamos estadísticamente la variable de prueba (la que corresponde a la hipótesis nula), puede caer en la "región de aceptación" o en la "región de rechazo" por debajo de la "curva de campana" o "curva de distribución normal". Si la "hipótesis nula" toma un valor en la región de rechazo, entonces se acepta la "hipótesis alternativa". Si la "hipótesis nula" toma un valor en la región de aceptación, entonces se rechaza la "hipótesis alternativa".

Pero este procedimiento de decisión tiene dos puntos débiles (como tiene puntos débiles cualquier decisión que tomamos en la vida). Se los llama "error tipo I" y "error tipo II".
El error tipo I se comete cuando se rechaza una hipótesis nula cuando es cierta.
El error tipo II es no rechazar la hipótesis nula cuando es falsa.

El riesgo de cometer alguno de esos errores depende de las características de las hipótesis en juego y de los cálculos que hagamos para probar su veracidad o falsedad.

Como somos humanos y tenemos claro que siempre tendremos un riesgo de error al tomar una decisión, en este caso fijamos algún tipo de límite o imprecisión que nos permitiremos (toleraremos) cuando expresemos cuál de las hipótesis es verdadera y cuál no lo es.

Trataremos muchos otros temas relacionados con la Estadística en futuras entradas en este blog. Al menos, hay una buena probabilidad de que efectivamente lo hagamos aunque también hay una probabilidad de que no lo hagamos. Pongámonos un margen de error aceptable, por ejemplo, un 5%. Así que, con una probabilidad del 95%, los saludo hasta la próxima nota.

Prof. Daniel Aníbal Galatro
Esquel - Argentina - Oct. 2013
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8 de octubre de 2013

Nobel por el bosón de Higgs


El físico belga François Englert y el físico británico Peter Higgs han sido galardonados con el Premio Nobel de Física 2013 por sus ideas sobre cómo las partículas fundamentales adquieren masa, formuladas independientemente en 1964 y confirmadas en 2012 con el hallazgo del llamado bosón de Higgs (apodado como "partícula de Dios") en experimentos realizados en el Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) de Ginebra (Suiza).

La teoría premiada constituye una parte esencial del Modelo Estándar de Partículas, que describe cómo está hecho el mundo. De acuerdo con este modelo, todo cuanto nos rodea, desde las flores y las personas hasta las estrellas, está formado por partículas de materia y por partículas portadoras de las distintas fuerzas. El Modelo Estándar contempla, además, la existencia de un tipo especial de partícula, el bosón de Higgs, que se origina "en un campo invisible que permea todo el espacio", según exponen los académicos suecos. "Incluso cuando el universo parece vacío, este campo está presente. Sin él no existiríamos, porque gracias a su contacto con el campo las partículas adquieren masa. La teoría propuesta por Englert y Higgs describe este proceso", matizan al explicar los motivos de la concesión del Nobel de Física.

El 4 de julio de 2012, el laboratorio de física de partículas del CERN, uno de los experimentos más largos y complejos del mundo, confirmó estas ideas al extraer la partícula Higgs a partir de colisiones de miles de millones de partículas dentro del Gran Colisionador de Hadrones (LHC).

Aunque haber corroborado la existencia de la partícula de Higgs supone un gran logro, el Modelo Estándar no parece ser la respuesta definitiva al puzzle cósmico, advierten desde la Academia Sueca de Ciencias que otorga el Nobel. "Una de las razones es que este modelo trata a los neutrinos como virtualmente sin masa, cuando estudios recientes muestran que sí tienen masa", aclaran. Además, este modelo describe solo la material visible, es decir, una quinta parte de toda la materia del cosmos. Encontrar la misteriosa "materia oscura" es otro de los objetivos que los científicos esperan alcanzar en los próximos años.

Ver más en:
http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/premio-nobel-a-los-padres-del-boson-de-higgs-641381235889
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