Experimentos con Arduino Science Journal
Estadística
Arduino Science Journal
Motivación
Experimentos
- Objetivo: la actividad tiene como propósito abordar cada una de las fases del método científico haciendo uso de herramientas tecnológicas que facilitan el ejercicio de medición, la implementación de técnicas estadísticas y la construcción de informes finales (conclusiones) producto de hallazgos experimentales.
- Descripción: se propone trabajar con tres variables que están al alcance de nuestros dispositivos celulares a través de la aplicación Arduino Science Journal, estas variables son Tono (Hz), Intensidad Sonora (dB) y Aceleraciones lineal, en X, Y y Z \((m/s^2)\). Cada grupo deberá elegir un experimento y desarrollarlo durante el tiempo restante del semestre. La intención es trabajar en los siguientes tópicos:
- Recolección de datos
- Depuración, estructuración e integración de datos
- Estadística descriptiva y exploratoria
- Tablas
- Métricas
- Gráficos
- Cálculo de probabilidades para eventos de interés en cada experimento
- Formulación de hipótesis científicas y estadísticas
- Implementación de técnicas de inferencia estadística para contrastar hipótesis
- Comunicación de resultados. La presentación de resultados se hará de la siguiente manera:
- Trabajo escrito tipo artículo (con máximo 5 páginas) o póster científico . Mínimo 10 referencias bibliográficas. Cualquier formato: HTML, Word, PDF.
- Exposición de máximo 10 minutos
- Fechas importantes:
- Entrega 1 (máximo el 31 de octubre de 2022): entrega de avances en la ejecución del experimento. En esta entrega deberá incluir la descripción del problema, el marco metodológico, hipótesis tentativas y los resultados parciales del análisis descriptivo.
- Entrega 2 (máximo el 28 de noviembre de 2022): entrega de avances en el análisis estadístico de resultados. En esta entrega deberá incluir resultados finales de estadística descriptiva y exploratoria, cálculo de probabilidades para algunos eventos de interés, discusión de resultados parciales y ténicas de inferencia estadística tentativa.
- Entrega 3 (máximo el 04 de diciembre de 2022): entrega del documento final (usted decide si es un documento tipo artículo o un póster científico). Para ambos trabajaremos con las mismas caracterísiticas:
- Título
- Autores
- Resumen
- Palabras clave
- Introducción (al final de esta parte incluir el objetivo general)
- Metodología
- Resultados y discusión
- Conclusiones
- Exposición final: exposición de máximo 10 minutos por grupo. Días 05 y 06 de diciembre de 2022
Tono (Hz)
- La intención con esta variable es responder preguntas tales como:
- Si piensa en sus dos, tres, cuatro o los géneros que desee de música ¿cómo es el comportamiento del tono? ¿discrepan los géneros? ¿cuál cantante tiene mayor o menor tono? ¿voces masculinas comparadas con voces femeninas difieren en el tono?
- Si piensa en el canto de las aves (Ejemplo de Pinzón vulgar), ¿cuál de las aves logra mayor tono? ¿difieren los tonos entre especies?
- ¿Existe alguna relación entre el volumen o intensidad sonora con el tono? ¿si subo el volumen el tono cambia o permanece igual? ¿es el tono dependiente del dispositivo (celular, radio, computador, equipo de sonido)?
Intensidad Sonora (dB)
- La intención con esta variable es responder preguntas tales como:
- ¿Cumple la biblioteca de la universidad con los estándares definidos por la OMS (ver artículo) ¿cuál es el lugar más ruidoso de la universidad? ¿hay días más ruidosos que otros?
- Si hace el experimento en su casa, ¿cuál es el lugar menos ruidoso de su casa? ¿es su casa más ruidosa que la de algún familiar o amigo? ¿su casa es más ruidosa que la universidad?
Aceleraciones (\(m/s^2\))
- La intención con esta variable es responder preguntas tales como:
- ¿Es posible estimar la altura de una persona sólo con las aceleraciones? ¿podemos estimar la longitud del paso de una persona? ¿podemos estimar la velocidad a la que camina una persona? ¿por cada centímetro de altura en cuánto se incrementa la longitud del paso? (Ver Transformada de Fourier)
- Si amarra a su celular objetos pesados, cuando los deja caer desde lo alto (obviamente a una parte blanda donde el celular no sufra daños), ¿qué pasa con la aceleración lineal? ¿un objeto más pesado se acelara más o menos? ¿cuánto se acelera? (ver Leyes de Newton)