jueves, 27 de noviembre de 2008

MINIMOS CUADRADOS.
Mínimos cuadrados es una técnica de
Análisis numérico encuadrada dentro de la optimización matemática, en la que, dados un conjunto de pares (o ternas, etc), se intenta encontrar la función que mejor se aproxime a los datos (un "mejor ajuste"), de acuerdo con el criterio de mínimo error cuadrático.
En su forma más simple, intenta
minimizar la suma de cuadrados de las diferencias ordenadas (llamadas residuos) entre los puntos generados por la función y los correspondientes en los datos. Específicamente, se llama mínimos cuadrados promedio (LMS) cuando el número de datos medidos es 1 y se usa el método de descenso por gradiente para minimizar el residuo cuadrado. Se puede demostrar que LMS minimiza el residuo cuadrado esperado, con el mínimo de operaciones (por iteración), pero requiere un gran número de iteraciones para converger.
Desde un punto de vista estadístico, un requisito implícito para que funcione el método de mínimos cuadrados es que los errores de cada medida estén distribuidos de forma aleatoria. El
teorema de Gauss-Márkov prueba que los estimadores mínimos cuadráticos carecen de sesgo y que el muestreo de datos no tiene que ajustarse, por ejemplo, a una distribución normal.
La técnica de mínimos cuadrados se usa comúnmente en el
ajuste de curvas. Muchos otros problemas de optimización pueden expresarse también en forma de mínimos cuadrados, minimizando la energía o maximizando la entropía.
PRESION HIDROSTATICA.
La presión en un fluido es la presión termodinámica que interviene en la ecuación constitutiva y en la ecuación de movimiento del fluido, en algunos casos especiales esta presión coincide con la presión media o incluso con la presión hidrostática.
Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión:
Donde, usando unidades del
SI,
P es la presión hidrostática (en
pascales);
ρ es la
densidad del líquido (en kilogramos sobre metro cúbico);
g es la
aceleración de la gravedad (en metros sobre segundo al cuadrado);
h es la altura del fluido (en
metros). Un liquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares sobre cualquier superficie sumergida en su interior

























jueves, 30 de octubre de 2008

PARAMETROS DE DISTRIBUCIÓN BINOMIAL.

PARAMETROS DE DISTRIBUCIÓN BINOMIAL
Media:

Volumen:

Desvición tipica:


La probabilidad de que en un cultivo bacteriano una bacteria sea Gram negativa es de 4 x 10


Media:

Volumen:

Desviación tipica:




DISTRIBUCIÓN DIRECTA.

Elemplo:

Una jaula con 20 pericos, 15 pericos hablan ruso, si sacamos 6 al azar. Cual es la probabilidad de que todos hablen ruso.

n=6 x=2

P= 15/20=0.75

q=1 - 0.75=0.25

P=(X=2)=(15)(0.75)2(0.25)6-2=0.0329



FUNCIÓN DE PROBABILIDAD.

Axioma:




Ejemplo:

Una empresa de investigación realizo una encuesta a 200 familias de las cuales 32 dijeron tener 1 hijo, 25familias 2 hijos, 24 familias 3 hijos, 55 familias 4 hijos y 30 familias 4 hijos o mas. Cual es la probabilidad de escojer una familia al azar que tenga a lo mas 3 hijos.

miércoles, 29 de octubre de 2008

MEDIDAS DE DISPERCIÓN

MEDIDAS DE DISPERCIÓN.

El rango semi-intercuartil o desviación cuartil de un conjunto de datos se determina mediante la siguiente expresión:
Rango percentilar
El rango percentilar 10-90 de un conjunto de datos se define
rango percentil 10-90=P90-P10

Desviación estándar
La desviación estándar de un conjunto de n de números x1, x2, ... xn se denota por S
donde x representa las desviaciones de cada uno de los números xj, respecto de la Xmedia. Por lo tanto S es la media cuadrática de las desviaciones en relación con la media o, como se le llama en forma común desviación de la media cuadrática.

Ejemplo.
Calcule el rango de los conjuntos, la desviación media
a) 12, 6, 7, 3, 15, 10, 18, 5
b) 9, 3, 8, 8, 9, 8, 9, 18a

Respuestas:
a) S=4.25
b) S=2.125

DESVIACIÓN ESTANDAR

DESVIACIÓN ESTANDAR


El término desviación estándar fue incorporado a la estadística por Karl Pearson en 1894.
Por la formulación de la varianza podemos pasar a obtener la desviación estándar, tomando la raíz cuadrada positiva de la
varianza. Así, si efectuamos la raíz de la varianza muestral, obtenemos la desviación típica muestral; y si por el contrario, efectuamos la raíz sobre la varianza poblacional, obtendremos la desviación típica poblacional.
Expresión de la desviación estándar muestral:


Ejemplo
Aquí se muestra cómo calcular la desviación estándar de un conjunto de datos. Los datos representan la edad de los miembros de un grupo de niños. { 4, 1, 11, 13, 2, 7 }
1. Calcular el promedio o media aritmética .

En este caso, N = 6 porque hay seis datos:




i=número de datos para sacar desviación estándar



2. Calcular la desviación estándar


CUARTILES, DECILES Y PERCILES

Cuartiles, deciles y perciles.
  1. Encuentre los cuertiles Q1, Q2, y Q3.


  2. Encuentre los deciles D1, D2, D3...,Da




RESPUESTAS:

El primer cuartil Q1 es el salario obtenido contando.



de los casos expresando con la primera clase inferior.


Ya que la primera clase incluye 8 casos, debemos tomar 8.25 X16.25 - 8 de los 10 casos de la segunda clase. Por el metodo de interpolacion linal se obtiene.


El segundo cuartil Q2, se obtiene contando los primeros casos.



dado que las 2 primeras clases incluyen 18 casos, habra que tomar 32.5 - 18= 14.50

Se obtiene contando puesto que las 3 primeras clases comprenden 48 casos se tiene que tomar

48.75 - 34 =14.75

por lo tanto el 25% de los empleados reciben $268. 25 o menos, 50% ganan $ 279.06 o menos y 75% perciben $290.75 o menos.


2. El primero, segundo y noveno decibel se obtienen contando N/10, 2N/10,...9N/10 de los casos.

Comenzando con la primera clase inferior.







sábado, 20 de septiembre de 2008

UNIDAD I

  • Notación sumatoria.
  • Propiedades.
  • Datos no agrupados.
  • Medida de frecuencia central.
  • Medidas de dispersión.


Ejemplo:


Cuando "a" constante:


Si abc son constantes

  • Media aritmetica


Si los numeros X1, X2, Xk ocurren con frecuencia f1, f2....fk.


  • Frecuencia:



Frecuencia total: Media aritmetica ponderada:

Se asocia X1, X2, X3, Xk con factores de peso w1, w2, wk

Ejercicios:

Cual es la media aritmetica de 8, 3, 5 , 12 y 10

7.6

Si el examen final de un curso cuenta 3 veces mas que una evaluacion parcial y un estudiante obtiene una calificacion de 85 en el examen final y 70, y 90 en los dos parciales la calificacion media es:

X= 83

PROPIEDADES DE LA MEDIA ARITMETICA.

La suma aritmetica de las desviaciones de un conjunto de numeros con respecto a su media aritmetica es 0.

Ejemplo:

1.- Las desviaciones de los numeros 8, 3, 5, 12 y 10 en relacion con su media aritmetica 7.6 son:

8 - 7.6= 0.4

3 - 7.6= -4.6

5 - 7.6= - 2.6

12 - 7.6= 4.40

10 - 7.6=2.4

2.- La suma de los cuadrados de las desviaciones de un conjunto de numeros Xj con respecto de un cierto numero A es minima si y solo si A = Xmedia.

3.- Si f1 numeros tiene media M1, f2 numero tiene media M2....fk numeros tiene media, entonces la media de todos los numeros es






Es decir, una media aritmetica ponderada de todas las medias.

4.- Si A es una media aritmetica supuesta o conjeturada (que puede ser cualquier numero) y si dj=Xj - A son desviaciones de Xj respecto de A (Xj---A) tenemos que:




Calculo de la media aritmetica para calculos agrupados:




El conjunto de numeros 3,4,4,5,6,8,8,10

La media= 6

Del siguiente conjunto 5,5,7,11,12,15 y 18

9 + 11= 20 /2 = 10

Para datos agrupados la media aritmetica obtenida por interpolacion:


donde:

L1= Frontera inferior de la clase de la mediana (es la clase que contiene a la mediana)

N= Numero de datos.

Sumatoria F1= Suma de las frecuencias de las clases inferiores a la clase de la mediana.

f media= Frecuencia de la clase de la mediana.

C= Intervalo del tamaño de la clase de la mediana.

miércoles, 10 de septiembre de 2008

REGRESIÓN LINEAL CON PROMEDIO

Mediante el siguiente ejemplo iniciaremos el estudio de lo que es la regresion lineal.


Se estudia el ingreso economico mensual de familias dependientes de obreros reidentes. Dicho ingreso puede compararse contra la edad del padre de familia. D es este modo se estudian dos variables que representan a su vez una variable derivada suceptible de escribirse como un par ordenado estadistica (X,Y).

En la tabla siguiente se muestran los datos correspondientes a una muestra aleatoriade 30 familias.





INGRESO vs EDAD




FORMULAS:

Y=a + b(x)

∑Y=n*a + b∑X

∑XY= a*∑X + b∑X2

n= numero de muestras



CALCULOS:


1. ∑Y=195= (30)*a+(1378)*b

2. ∑XY=9123.8=(1378)+(64726)b


Sistema de ecuaciones simultaneas.
Solución:
a= 2.0470


b=0.0974

Sustituyendo

Y= a+ b(x)


Y= 2.0470 +0.0974x