Sabiendo que la prob de que apruebes la asignatura de Estadística es de 0.5 y de que apruebes Estadistica y Redes es de 0.3. Además la probabilidad de que apruebes Estadistica sabiendo que has aprobado Redes es 0.4.
Definiremos aprobar Estadística como \(P(A)\) y aprobar Redes como \(P(B)\)
\(P(A)=0.5\), \(P(A \cap B)=0.3\) y \(P(A/B)\)=0.4.
1.Calcula la probabilidad de que no apruebes Estadistica
\(P(A^c)= 1 -P(A) =\) 1 - 0.5 = 0.5
2.Calcula la probabilidad de que apruebe Redes.
\(P(A/B)=P(A\cap B)/P(B)\), despejando tenemos \(P(B)=P(A\cap B) /P(A/B)\), por lo que \(P(B)\)= 0.3 / 0.4 = 0.75
3.Calcula la probabilidad de que apruebes Estadistica o Redes
\(P(A\cup B)\) = \(P(A) + P(B) - P(A\cap B)\) = 0.5 + 0.75 - 0.3 = 0.95
4-Calcula la probabilidad de que no apruebes Redes sabiendo que si has aprobado Estadistica. Son suceos independientes.
\(P(B^c /
A)\) = \(P(A\cap B^c) /
P(A)\)
\(P(B^c)=1 -P(B) =\) 0.25
\(P(A\cap B^c) = P(A) * P(B^c) / P(A)\) \(P(B^c / A) = (0.5 * 0.25) / 0.5=\) 0.25
5.Sabiendo que no has aprobado Estadistica, calcula la probabilidad de que apruebes Redes
\(P(B / A^c)\) = \(P(A^c\cap B) / P(A^c)\) = (0.5 * 0.75) / 0.5 = 0.75
Un equipo de futbol se ha matriculado en la liga del trofeo rector de
la UCLM. Sabemos que la probabilidad de que gane un partido es de 0.7 y
que la liga esta compuesta de 8 jornadas.
\(X-Bi(8,0.7)\)
\(P(X\geq 2)\)= \(1- P(X\leq 2)\)
1 - pbinom(2,8,0.7)
## [1] 0.9887078
\(P(X=0)\)
dbinom(0,8,0.7)
## [1] 6.561e-05
pbinom(4,8,0.7)
## [1] 0.1941044
\(P((X\geq 7)/(X\geq 3)) = P(X\geq 7)/ P(X\geq 3) = 1-P(X\leq 7)/ 1-P(X\leq 3)\)
(1-pbinom(7,8,0.7))/(1-pbinom(3,8,0.7))
## [1] 0.06119536
***
En un comedor social están repartiendo distintos tipos de platos para niños y adultos, uno de ellos consta de un cuenco de sopa. Esta repartición de sopa sigue una distribución normal de media 33cl. y desviación típica 2.
\(X-N(33,2)\)
\(P(X<
32)=P(\frac{X-33}{2}<\frac{32-33}{2})=P(Z<- 0.5)=P(Z> 0.5)=
1-P(Z< 0.5)\)= 1-pnorm(0.5) = 0.3085375
\(X-Bi(8,0.3085375)\)
\(P(X=0)\)=dbinom(0,8,0.3085375)=0.0522576
\(X-Bi(600,0.3085375)\)
LA DISTRIBUCIÓN BINOMIAL SE PUEDE APROXIMAR
POR UNA DISTRIBUCIÓN NORMAL DE MEDIA:
μ=n·p=600·0.3085375=185.1225
Y DESVIACIÓN TÍPICA \(σ= \sqrt (n*p*q)\)=\(\sqrt(600*0.3085375*0.6914625)\)=11.31394125
\(X-N(185.1225,11.31394125)\)= \(P(X\geq150)=P(\frac{X-185.1225}{11.31394125}\geq\frac{150-185.1225}{11.31394125})=P(Z\geq-
3.104355876)=P(Z\leq
3.104355876)\)=pnorm(3.104355876)=0.9990465
Tenemos que calcular la media μ, hay que
tipificar. \(X-N(μ,2)\)
\(P(X<
32)=P(\frac{X-μ}{2}<\frac{32-μ}{2})=P(Z<\frac{32-μ}{2})=0.05)\)
\(\frac{32-μ}{2}\)=qnorm(0.05,0,1)=-1.6448536
\(μ\) =
-(qnorm(0.05,0,1) * 2 -32) = 35.2897073
Supongamos que estamos creando un algoritmo basado en Inteligencia Artficial en textos para la detección de plagio en la UCLM. Contamos con una serie de pruebas que nos hacen ver que nuestro algoritmo sigue una distribución exponencial con una media de 130 microsegundos.
\(X-Exp(1/130)\)
\(\mu = 130\)
\(\lambda = (1/130)\)
\(\sigma = 130\)
\(P(X\leq 200)\)
pexp(200, (1/130))
## [1] 0.7852888
\(P(X=140) = 0\)
\(P((X\leq 180)/(X\leq 150)) = P(X\leq 180) - P(X\leq 150) / P(X\geq 150) = P(X\leq 180) - P(X\leq 150) / (1 - P(X\leq 150))\)
( (pexp(180, (1/130))) - pexp(150, (1/130)) ) / ( 1 - pexp(150, (1/130)) )
## [1] 0.2060773
\(P((X\geq 210)/(X\geq 190)) = P(X\geq 210) / P(X\geq 190) = (1 - P(X\leq 210)) / 1 - P(X\leq 190)\)
( 1 - pexp(210, (1/130)) ) / ( 1 - pexp(190, (1/130)))
## [1] 0.8574039
\(P((X\geq 150)/(X\leq 170)) = P(X\leq 170) - P(X\leq 150)/ P(X\leq 170)\)
( ( pexp(170, (1/130)) ) - ( pexp(150, (1/130)) ) )/ ( pexp(170, (1/130)))
## [1] 0.06165093
Un grupo de amigos nos hemos juntado y hemos ido de excursión a Biopark en Valencia. Allí, a Pedro, se le ocurrió tomar apuntes sobre los tamaños de los animales encontrados. En mi caso, me tocó ir a la zona de los pájaros. Tomé apuntes de las envergaduras de los pájaros que iba encontrando ( Contando como envergadura la distancia de un extremo a otro de las alas cuando están abiertas). De todas las aves obtuve una muestra con media de 75cm y desviación típica muestral de 8cm. Se considera ave de gran tamaño a partir de una envergadura de 1,2 metros. Mi muestra es de 40 aves. Suponemos alpha= 0.05 y queremos considerar si mi muestra se podría decir que está compuesta por aves de gran tamaño o de menor tamaño.
Como mi muestra es muy grande y conocemos la desviación típica, podríamos determinar que el test z es el más adecuado para nuestra muestra.
La hipótesis nula (H₀) esla afirmación que quiere ser constrastada y la hipótesis alternativa (H₁) es su opuesta. Por lo que:
H₀: La media de las envergaduras de las
aves es igual a 1,2 metros.
H₁: La media de las envergaduras de las aves
no es igual a 1,2 metros.
\(H_0:\mu1=
1,2\)
\(H_1:
\mu1\neq1,2\)
x=rnorm(40,0.75,0.08)
t.test(x,mu=1.2)
##
## One Sample t-test
##
## data: x
## t = -31.126, df = 39, p-value < 2.2e-16
## alternative hypothesis: true mean is not equal to 1.2
## 95 percent confidence interval:
## 0.7496566 0.8046146
## sample estimates:
## mean of x
## 0.7771356
Podemos observar que el p-valor obtenido es mucho menor que alpha, por lo que podemos decir que hay evidencia estadística en contra de H0, es decir, de que la media de la envergadura de las aves es igual a 1.2.
Una marca de deporte ha lanzado a las tiendas unas nuevas zapatillas, que han tenido mucho éxito y se han vuelto muy populares. En las últimas horas, se han vendido un gran número de estas zapatillas. Hemos recogido los datos de diez tiendas de deporte y estos son los números de zapatillas vendidas hasta el momento: 125,131,128,120,122,130,134,126,136,128. Estos números de ventas siguen una distribución normal con desviación típica 5. Contrastamos, con un nivel de significación de 0.05, si la media de ventas de zapatillas es igual a 126.
La hipótesis nula es H₀ y la hipótesis alternativa es H₁.
H₀: La media de ventas es igual a
126.
H₁: La media de ventas no es igual a 126.
\(H_0:\mu=126\)
\(H_1:
\mu\neq126\)
Se trata de un contraste bilateral para la media.
\(\alpha =0.05\)
\(1-\alpha =0.95\)
\(z_\alpha/_2 =1.96\)
Por lo tanto, la región crítica es \((-∞,-1.96)\cup(1.96,+∞)\)
\(\mu_0 =126\)
\(s =5\)
\(n=10\)
Primero calculamos la media muestral:
\(x̄=\frac{125+131+128+120+122+130+134+126+136+128}{10}=\frac{1280}{10}=128\)
Ahora calculamos el estadístico test:
\(z_s=\frac{x̄-\mu_0}{\frac{s}{\sqrt n}}=\frac{128-126}{\frac{5}{\sqrt10}}=1.2\)
Como \(1.2 \in (-1.96,1.96)\) el estadístico test no está en la región crítica, por lo que las diferencias se deben al azar.
Por lo tanto, aceptamos que el número medio de ventas sea 126.
Últimamente los accidentes automovilísticos desgraciadamente son muy frecuentes y está comprobado que los motoristas son unos de los usuarios que más peligro corren en la carretera. Un elemento fundamental para la seguridad de los motoristas es el casco. Una empresa destinada a la producción de cascos de moto ha hecho un estudio para saber cuántos usuarios llevan sus cascos. Para ello, han tomado datos en seis carreteras del número de motoristas que utilizaban su producto. Los datos recogidos en las distintas carreteras son los siguientes: 12,20,17,22,15,16. Estos datos siguen una distribución normal con desviación típica 2. Contrastamos si la media de motoristas con cascos de esta empresa es 16, sabiendo que el nivel de significación es 0.05.
La hipótesis nula es H₀ y la hipótesis alternativa es H₁.
H₀: La media de motoristas con casco de la
empresa es igual a 16.
H₁: La media de motoristas con casco de la
empresa no es igual a 16.
\(H_0:\mu=16\)
\(H_1:
\mu\neq16\)
\(\mu_0 =16\)
\(s =2\)
\(n=6\)
Primero calculamos la media muestral:
\(x̄=\frac{12+20+17+22+15+16}{6}=\frac{102}{6}=17\)
Ahora calculamos el p-valor:
x=rnorm(6,17,2)
t.test(x,mu=16)
##
## One Sample t-test
##
## data: x
## t = 3.5492, df = 5, p-value = 0.0164
## alternative hypothesis: true mean is not equal to 16
## 95 percent confidence interval:
## 16.68012 20.25297
## sample estimates:
## mean of x
## 18.46654
Como el p-valor es menor que \(\alpha\), podemos decir que las diferencias NO se deben al azar.
Por lo tanto, RECHAZAMOS que el número medio de motoristas que utilizan casco de la empresa es 16.
Pesos con el material nuevo: 1.26,1.0,1.22,1.18,1.08,1.15,1.28,1.30
Pesos con el material habitual: 1.23,1.40,1.36,1.15,1.32,1.29,1.33,1.25
Usaremos \(\alpha\) = 0.05 para resolver el siguiente contraste unilateral:
H₀: Ambos cascos pesan lo mismo.
H₁: El casco del material nuevo pesa menos que el habitual.
Para el test de Mann-Whitney, el primer paso es ordenar las muestras y calcular los rangos:
Llamamos “Muestra1” a los cascos hechos con el material nuevo y “Muestra2” a los cascos hechos con el material habitual.
Muestra1 <- c(1.26,1.0,1.22,1.18,1.08,1.15,1.28,1.30)
Muestra2 <- c(1.23,1.40,1.36,1.15,1.32,1.29,1.33,1.25)
Realizamos la tabla, en cada posición se cuentan el número de observaciones que existe por debajo de ella de la otra muestra. Si hay dos observaciones que valen los mismo cuentan 0.5 cada una.
| M1 | M2 | k1 | k2 |
|------------|------------|--------------|--------------|
| 1.00 | | 0 | |
| 1.08 | | 0 | |
| 1.15 | 1.15 | 0.5 | 2.5 |
| 1.18 | | 1 | |
| 1.22 | | 1 | |
| | 1.23 | | 5 |
| | 1.25 | | 5 |
| 1.26 | | 3 | |
| 1.28 | | 3 | |
| | 1.29 | | 7 |
| 1.30 | | 4 | |
| | 1.32 | | 8 |
| | 1.33 | | 8 |
| | 1.36 | | 8 |
| | 1.40 | | 8 |
Después calculamos la suma de rangos de cada muestra, k1 y k2, y comprobamos que se cumple la condición necesaria, k1+k2=n1*n2:
k1 <- sum(0,0,0.5,1,1,3,3,4)
k2 <- sum(2.5,5,5,7,8,8,8,8)
n1 <- length(Muestra1)
n2 <- length(Muestra2)
k1
## [1] 12.5
k2
## [1] 51.5
n1
## [1] 8
n2
## [1] 8
Comprobamos que \(12.5+51.5=8*8=64\)
Después calculamos \(U_s\):
Us <- max(k1, k2)
Us
## [1] 51.5
A continuación, calculamos \(U_\alpha/_2\), valor en las tablas dependiendo del nivel de significación, el tamaño muestral y si es unilateral o bilateral o con la función del cuantil de R.
qwilcox(0.95,8,8)
## [1] 48
Como \(U_s>U_\alpha/_2\), rechazamos la hipótesis nula, por tanto podemos decir que los cascos no pesan lo mismo.
Como es un test unilateral, debemos comprobar la direccionalidad, para este caso se debe cumplir que \(k1 < k2\).
k1
## [1] 12.5
k2
## [1] 51.5
Como se cumple, rechazamos H₀ y por tanto decidimos que los cascos fabricados con el nuevo material pesan menos.
Para ello realizamos el test:
wilcox.test(x=Muestra1, y=Muestra2)
## Warning in wilcox.test.default(x = Muestra1, y = Muestra2): cannot compute
## exact p-value with ties
##
## Wilcoxon rank sum test with continuity correction
##
## data: Muestra1 and Muestra2
## W = 12.5, p-value = 0.04584
## alternative hypothesis: true location shift is not equal to 0
Podemos ver que el p-valor es 0.04584.
El equipo de atletismo de Albacete ha medido los tiempos de sus mejores atletas alevines en salto de longitud, los datos se han recogido en la siguiente tabla:
Juanjo: 1.46 ,1.49 ,1.42 ,1.43 ,1.48 ,1.48 ,1.49 ,1.39 ,1.49
,1.50
Pedro: 1.51 ,1.52 ,1.54 ,1.49 ,1.45 ,1.47 ,1.50 ,1.53 ,1.51 ,1.49
Dani: 1.60 ,1.59 ,1.58 ,1.55 ,1.51 ,1.55 ,1.57 ,1.59 ,1.52 ,1.49
Álvaro: 1.53 ,1.48 ,1.49 ,1.54 ,1.48 ,1.50 ,1.51 ,1.56 ,1.55 ,1.52
Rosa: 1.53 ,1.54 ,1.55 ,1.47 ,1.44 ,1.49 ,1.52 ,1.51 ,1.51 ,1.49
Primero ordenaremos los datos para poder tratarlos.
Juanjo= c (1.46 ,1.49 ,1.42 ,1.43 ,1.48 ,1.48 ,1.49 ,1.39 ,1.49 ,1.50)
Pedro= c (1.51 ,1.52 ,1.54 ,1.49 ,1.45 ,1.47 ,1.50 ,1.53 ,1.51 ,1.49)
Dani= c (1.60 ,1.59 ,1.58 ,1.55 ,1.51 ,1.55 ,1.57 ,1.59 ,1.52 ,1.49)
Alvaro= c (1.53 ,1.48 ,1.49 ,1.54 ,1.48 ,1.50 ,1.51 ,1.56 ,1.55 ,1.52)
Rosa= c (1.53 ,1.54 ,1.55 ,1.47 ,1.44 ,1.49 ,1.52 ,1.51 ,1.51 ,1.49)
datos= c (Juanjo,Pedro,Dani,Alvaro,Rosa)
Tiempos = factor(rep(c("Juanjo", "Pedro", "Dani","Alvaro","Rosa"),c(10,10,10,10,10)))
boxplot(datos~Tiempos, col=c("red","yellow","green","blue","orange"), ylab="Tiempos atletas alevines")
summary(aov(datos~Tiempos))
## Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
## Tiempos 4 0.04356 0.010890 9.912 7.73e-06 ***
## Residuals 45 0.04944 0.001099
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
Como podemos observar, el p-valor es \(7.73e-06\), prácticamente \(0\).
Asimismo, el valor del estadístico es \(9.912\).
\(H_0:\mu1=\mu2=\mu3=\mu4=\mu5\)
\(H_1:\) NO
TODAS LAS MEDIAS SON IGUALES
summary(aov(datos~Tiempos))
## Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
## Tiempos 4 0.04356 0.010890 9.912 7.73e-06 ***
## Residuals 45 0.04944 0.001099
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
Como nuestro p-valor = \(7.73e-06 < 0.05\) rechazamos \(H_0\). Existe evidencia estadistica de que las medias de los atletas no son iguales.
Podemos hacerlo de dos formas:
Primera forma:
x_doble_barra = mean(datos)
x_barraA=mean(datos[Tiempos=="Juanjo"])
x_barraB=mean(datos[Tiempos=="Pedro"])
x_barraC=mean(datos[Tiempos=="Dani"])
x_barraD=mean(datos[Tiempos=="Alvaro"])
x_barraE=mean(datos[Tiempos=="Rosa"])
10 * (x_barraA-x_doble_barra)^2 + 10 * (x_barraB-x_doble_barra)^2 + 10* (x_barraC-x_doble_barra)^2 + 10 * (x_barraD-x_doble_barra)^2 + 10 * (x_barraE-x_doble_barra)^2
## [1] 0.04356
Segunda forma:
summary(aov(datos~Tiempos))
## Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
## Tiempos 4 0.04356 0.010890 9.912 7.73e-06 ***
## Residuals 45 0.04944 0.001099
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
En ambos casos, obtenemos \(0.04356\) como valor de la suma de los cuadrados.
Primera forma:
x_doble_barra = mean(datos)
x_barraA=mean(datos[Tiempos=="Juanjo"])
x_barraB=mean(datos[Tiempos=="Pedro"])
x_barraC=mean(datos[Tiempos=="Dani"])
x_barraD=mean(datos[Tiempos=="Alvaro"])
x_barraE=mean(datos[Tiempos=="Rosa"])
(10 * (x_barraA-x_doble_barra)^2 + 10 * (x_barraB-x_doble_barra)^2 + 10* (x_barraC-x_doble_barra)^2 + 10 * (x_barraD-x_doble_barra)^2 + 10 * (x_barraE-x_doble_barra)^2 )/4
## [1] 0.01089
Segunda forma:
summary(aov(datos~Tiempos))
## Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)
## Tiempos 4 0.04356 0.010890 9.912 7.73e-06 ***
## Residuals 45 0.04944 0.001099
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
En ambos casos, obtenemos \(0.010890\) como valor de los cuadrados medios.
El otro día, quedé con mi amigo Julio, psiquiatra del Hospital Perpetuo Socorro de Albacete. Me pidió ayuda para un estudio que quería hacer, pero no sabía como afrontar los datos que iba a conseguir.
El estudio se basa en el análisis de la relación entre la cantidad de horas de práctica de meditación a la semana y los niveles de ansiedad valorados del 0 al 10 en individuos diagnosticados con trastornos de ansiedad. Se sabe por un estudio previo que los valores obtenidos siguen una distribución normal y cumplen las hipótesis del modelo lineal.
Horas de práctica de meditación: [4,7,5.5,10,8,3,2.5,6,9,0,2]
Niveles de ansiedad: [6,3,4,2,3,6,7,5,3,8,8]
Primero ordenaremos los datos para poder
tratarlos.
Tomaremos las Horas de meditación \(HorasMeditacion\) como nuestra Variable
\(X\).
Tomaremos los niveles de ansiedad \(Ansiedad\) como nuestra variable \(Y\).
HorasMeditacion = c(4,7,5.5,10,8,3,2.5,6,9,0,2)
Ansiedad = c(6,3,4,2,3,6,7,5,3,8,8)
t.test(HorasMeditacion, mu = 5.5, alternative = "greater")
##
## One Sample t-test
##
## data: HorasMeditacion
## t = -0.33348, df = 10, p-value = 0.6272
## alternative hypothesis: true mean is greater than 5.5
## 95 percent confidence interval:
## 3.452526 Inf
## sample estimates:
## mean of x
## 5.181818
Nuestro p-valor es \(0.6272\).
Nuestro p-valor es \(0.6272 > 0.05\). Al ser mayor que Alpha,no tenemos suficiente evidencia estadística para rechazar la hipótesis nula \(H0\) de que la media de horas de meditación es mayor o igual a 5.5. Por lo tanto, no podemos concluir que la media de horas de meditación sea mayor de 5.5 basándonos en los datos proporcionados en esta prueba.
cor(HorasMeditacion,Ansiedad)
## [1] -0.965087
plot(HorasMeditacion,Ansiedad)
abline(lm(Ansiedad~HorasMeditacion))
Podríamos concluir que la pendiente es negativa, lo que podría
significar a priori, que cuantas más horas de meditación se practique a
la semana, los niveles de ansiedad disminuirán.
# Enlaces al video 1 Youtube Drive