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Título : Métodos estadísticos multivariados y no convencionales para análisis de datos biológicos
Autor : Salgado Ugarte, Isaias Hazarmabeth
Fecha de publicación : 2013
Resumen : En breve, el presente proyecto tiene como objetivo la escritura de un libro sobre métodos estadísticos multivariados (algebra básica de matrices, cálculo de matrices de varianza-covarianza, pruebas de T2 de Hotelling, función discriminante y su significancia, análisis de componentes principales y de conglomerados, en adición a algunas aplicaciones en biología y ecología), estadística circular (incluyendo la estimación de densidad por kernel y la aplicación de reglas y métodos para elección de amplitud de banda) y métodos de cómputo intensivo (simulaciones Monte Carlo, Jacknife, Bootstrap). El libro propuesto contendrá una serie de procedimientos estadísticos de importancia para el análisis de datos biológicos que por lo general no se encuentran fácilmente disponibles para los alumnos y profesores de pre y posgrado. Si bien, en el idioma inglés se tienen algunas obras con el enfoque hacia los ejemplos biológicos o ecológicos, no se presentan detalles importantes para su cálculo y en muchas ocasiones se refiere al lector a paquetes de cálculo o estadísticos (generales y especializados). En este libro se pretende dar una introducción básica de los métodos incluidos dando detalles importantes y ejercitando los cálculos para su comprensión. Se pretende así una aplicación correcta posterior de los métodos y sus derivados más complejos. Por otra parte deseamos destacar la inclusión de un tema que hasta ahora no ha sido tratado lo suficiente (a nuestro entendimiento): La Estadística Circular. Hasta donde hemos investigado, tan sólo existe otra obra (libro) en el idioma español sobre el tema. En esta obra se incluirá la estimación no paramétrica de la densidad circular y algunas reglas para la elección del parámetro de suavización, aspecto que no ha sido tratado más que en algunos artículos especializados recientes. Consideraciones semejantes es posible hacer sobre la parte referente a los métodos estadísticos de cómputo intensivo: Métodos Monte Carlo, Jacknife y Bootstrap, procedimientos que son posible sólo con el uso de computadoras y algoritmos eficientes. La propuesta de la escritura de esta obra es resultado de la experiencia desde hacia varios años en la impartición de cursos a nivel pre y posgrado sobre los temas considerados: multivariados, estadística circular y de cómputo intensivo. De ahí también el surgimiento de la necesidad de un libro de texto que presente estos temas a alumnos, profesores e investigadores de la Biología (y por la generalidad de aplicación de los métodos, incluso de otras disciplinas del conocimiento). Un índice provisional para el libro se incluye a continuación: Título: Métodos Estadísticos Multivariados y No Convencionales para Análisis de Datos Biológicos Introducción Parte I Métodos Multivariados Álgebra matricial Extensiones multivariadas de la estadística Matriz de varianza-covarianza Regresión múltiple Funciones discriminantes y su significancia Prueba multivariada de Hotelling Vector de medias vs vector de valores Dos vectores de medias Comparación de dos matrices de covarianza Función discriminante Significancia Análisis de Cluster Por Similitud Por Disimilitud Componentes principales Parte II. Estadística Circular Métodos descriptivos Diagramas simples Diagramas de punto Histogramas circulares Estimadores de densidad por núcleo (kernel) Reglas para elección de ancho de banda Procedimientos inferenciales Pruebas de uniformidad Comparación de muestras Parte III. Métodos estadísticos de cómputo intensivo Métodos Monte Carlo Jacknife Bootstrap Apéndices A1. Crecimiento de poblaciones estructuradas (matriz de Leslie) A2. Modelos estocásticos de crecimiento A3. Comandos computarizados para los métodos incluidos Bibliografía Índice Como en obras anteriores se incluirán tutorales para los programas originales escritos así como el listado de los comandos utilizados para los análisis (analítico y gráfico) de cada capítulo.
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/4667
metadata.dc.contributor.responsible: Salgado Ugarte, Isaias Hazarmabeth
metadata.dcterms.callforproject: 2013
metadata.dc.coverage.temporal: 2013-2016
metadata.dcterms.educationLevel: nivel superior
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
metadata.dc.description.objective: Consolidar la infraestructura de apoyo a la docencia (libro de texto y rutinas computarizadas) de los métodos estadísticos no convencionales (estadística circular, estimadores de densidad por núcleo para datos circulares, reglas para elección de amplitud de banda óptima, pruebas de uniformidad, comparación de muestras), multivariados (T2 de Hotelling, Función discriminante, Componentes principales, Análisis de Conglomerados) y de cómputo intensivo (Monte Carlo, Jacknife y Bootstrap) utilizados en el análisis de datos biológicos. De manera más específica se pretende proporcionar las bases para calcular, mostrar e interpretar correctamente cada uno de los temas presentados en el libro: a) En la parte de los Métodos Multivariados Llevar a cabo las operaciones básicas del álgebra matricial Usar las operaciones matriciales para llevar a cabo los cálculos en la regresión múltiple Calcular la matriz de varianza-covarianza Comprender la extensión multivariada de la t de Student (Prueba multivariada de la T^2 de Hotelling) tanto en el caso de comparar un vector de medias vs vector de valores dados como en la comparación de dos vectores de medias de muestras. Verificar la validez de la comparación de dos vectores de medias de muestra por medio de la prueba de la semejanza de sus matrices de varianza-covarianza Calcular la Función discriminante y su significancia (por medio del cálculo de la Distancia de Mahalanobis) Hacer los cálculos para un Análisis de Cluster tanto por similitud (correlación) como por disimilitud (distancia Euclidiana) Mostrar el cálculo de los componentes principales (como el cálculo de vectores y valores propios de la matriz de varianza covarianza) Respecto a la parte referente a la Estadística Circular Presentar los principales métodos descriptivos tales como los: Diagramas simples (raw plots para datos circulares) Diagramas de punto (dot plots para datos circulares) Histogramas circulares Presentar el uso y cálculo de los estimadores de densidad por núcleo (kernel) Presentar y calcular la Distribución de von Misses (normal ó Gaussiana circular) Llevar a cabo el cálculo de algunas reglas sugeridas para para la elección de ancho de banda óptimo Presentar algunos procedimientos inferenciales importantes tales como: Pruebas de uniformidad (Rayleigh, Kuiper) Comparación de muestras (Watson y Kuiper) Para la parte en relación a los Métodos estadísticos de cómputo intensivo se tienen como objetivos el mostrar las bases para la simulación estadística por computadora para que posteriormente se den ejemplos de simulaciones por Métodos Monte Carlo (verificación del Teorema Central del Límite). Asimismo se ejemplificará el uso de los métodos de Jacknife y de Bootstrap para la estimación empírica de parámetros poblacionales. Como objetivos más específicos para las partes adicionales del libro (apéndices) se tiene el mostrar casos específicos en el uso de los métodos revisados. Los que se consideran de inicio son: - Crecimiento de poblaciones estructuradas (matriz de Leslie) - Modelos estocásticos de crecimiento logístico Y como un objetivo particular que consideramos muy importante es incluir en esta adición los comandos computarizados utilizados para que el usuario pueda repetir los ejemplos y facilitar la aplicación correcta al análisis de su propia información. Es por esto que el material en formato digital propuesto (CD con programas, datos y guiones para obtener cuadros y gráficas del texto) es un objetivo principal de nuestro proyecto.
metadata.dc.description.hypothesis: La presente propuesta tiene como lineamientos seguir con la visión y misión de la Línea de Investigación sobre Biometría y Biología Pesquera a la cual pertenecemos los participantes en esta propuesta. Entre las ideas que nos guían podemos mencionar que la intención de nuestra obra pretende contribuir a la formación académica de profesionistas, especialistas y científicos en Biología con nivel de excelencia académica para aplicar, desarrollar y difundir los procedimientos estadísticos incluidos para poder hacer propuestas de soluciones viables a problemas biológicos y ecológicos, incluyendo la parte humana. Un lineamiento fundamental para nuestra propuesta es que al usar adecuadamente los métodos estadísticos será posible proponer alternativas de uso de recursos que permitan una convivencia armónica entre los habitantes humanos y el resto de componentes (bióticos y abióticos) que existen en nuestro país y pueda alcanzarse formas de aprovechamiento sostenibles. Es así que con esta orientación nuestra obra pretende contribuir al crecimiento de las ciencias biológicas (en particular a las disciplinas relacionadas con los organismos acuáticos potencial o efectivamente explotados y en general con aquellas relacionadas con los seres vivos) por medio de la aplicación, desarrollo y difusión de procedimientos matemáticos y estadísticos que sirvan como base para el desarrollo de teorías cuantitativas con el fin de comprender a los fenómenos biológicos y fomentar el aprovechamiento sustentable de los recursos biológicos.
metadata.dc.description.strategies: La presente propuesta tiene un enfoque similar de la metodología de enseñanza utilizado en los proyectos PAPIME anteriores: la enseñanza teórico-práctica de métodos estadísticos con el auxilio del uso de las computadoras por medio de rutinas diseñadas ex profeso. En la obra propuesta los capítulos propuestos presentan procedimientos estadísticos multivariados, de cómputo intensivo y no convencionales que utilizan programas computarizados originales expresamente escritos ó bien se especifican las órdenes para obtenerlos con ayuda de paquetes estadísticos como el Stata y el MINITAB. Debido a la naturaleza de los procedimientos incluidos, el uso de la computadora NO es opcional, sobre todo las partes (como lo indica la denominación) referentes a los procedimientos de cómputo intensivo. Es así que se plantea la realización de cursos en sala de cómputo con máquinas de especificaciones mínimas y capaces de correr los programas escritos en un ambiente amigable. Como en administraciones anteriores se pretende expandir la cantidad, calidad y capacidad de las instalaciones de cómputo en la FES Zaragoza. La obra propuesta representa una contribución a que las computadoras de la Facultad se usen con fines verdaderamente demandantes en cuanto al uso y que justifiquen plenamente la utilización de estas herramientas electrónicas para uno de los fines principales para los cuales fueron diseñadas: la realización de cantidades inmensas de cálculos de manera rápida y sin errores y no simplemente como máquinas de escribir mejoradas; esto es, al aprendizaje y aplicación de procedimientos estadísticos multivariados, de cómputo intensivo y no convencionales (propios para el uso de computadoras) disponiendo de rutinas originales desarrollados por profesores y alumnos en la Facultad para el análisis de datos provenientes de las investigaciones en Biología. Como en proyectos anteriores, los cuales hay que mencionar que se concluyeron de manera satisfactoria, para la integración de la información a incluir en la obra se hará una revisión adicional de literatura actualizada. Cabe señalar que la mayor parte del contenido propuesto para el libro propuesto ha sido definido de las actividades realizadas por el responsable académico en la enseñanza de métodos estadísticos a estudiantes de pre y posgrado, así como a investigadores y profesionales involucrados con el análisis de datos biológicos durante los últimos años además de considerar las actividades de los proyectos que se citan como antecedentes. A esto se le adiciona el cúmulo de conocimiento adquirido sobre temas que gracias al surgimiento de las computadoras como herramientas ha sido posible en la actualidad, es decir, los procedimientos estadísticos de cómputo intensivo entre los que destacan la estimación de densidad por núcleo y los métodos Monte Carlo y Bootstrap así como los métodos multivariados. La falta de un texto y rutinas computarizadas que abarquen de manera accesible estos temas de suma importancia en la actualidad para el análisis de datos biológicos motiva que se lleve a cabo su escritura. Por la cantidad de información involucrada y las etapas requeridas para su finalización, se plantea llevarla a cabo en un lapso de tres años. Como en los proyectos anteriores, el texto vendrá acompañado de rutinas computarizadas para realizar los cálculos. En lo posible las rutinas se escribirán en lenguajes computarizados de alto nivel, ya sean comerciales o de uso gratuito (Visual Basic, lenguaje del paquete Stata o en R). Estas versiones iniciales tanto de texto como de los respectivos programas serán sometidos a prueba en los cursos organizados para tal fin a realizarse en las Salas de Cómputo de la FES Zaragoza o de otras Dependencias o Instituciones donde se requiera. Si a los cursos se da un costo, será posible recuperar parte de la inversión solicitada para este proyecto. El material escrito y los programas se venderán a los participantes que pueden ser estudiantes y pro
metadata.dc.description.goals: Año 1: -Escritura de los capítulos del primer tercio del libro - Impartición de cursos a estudiantes de licenciatura y posgrado así como a profesionales involucrados con el análisis de datos biológicos utilizando los materiales generados. -Integración de las rutinas computarizadas correspondientes Año 2 -Escritura de los capítulos del segundo tercio de la obra - Impartición de cursos a estudiantes de licenciatura y posgrado así como a profesionales involucrados con el análisis de datos biológicos utilizando los materiales generados. -Integración de las rutinas computarizadas correspondientes - Publicación de un artículo en revista especializada internacional indizada (ISI, SCI) - Escritura de un trabajo de tesis Año 3 Escritura de los últimos capítulos del libro - Sometimiento a cuerpo colegiado (comisión editorial del Comité Académico de Biología) para su evaluación -Integración final de las rutinas computarizadas de la obra. - Elaboración de un CD con los programas escritos para el cálculo de las rutinas incluídas. - Publicación de un artículo en revista especializada internacional indizada (ISI, SCI) - Revisión y ajuste según recomendaciones de revisores -Impresión de la obra y fabricación del CD - Publicación de un artículo en revista especializada internacional indizada (ISI, SCI) - Escritura de un trabajo de tesis
metadata.dc.description.selfAssessment: Tomando como referencia las metas propuestas para el último año y considerando que 1. Se escribieron los últimos capítulos del libro; 2 Se someterá el manuscrito ante la Comisión Editorial del Comité Académico de la Carrera de Biología; 3 Se han integrado las rutinas computarizadas; Se elaborará el CD con los programas escritos; 4 Se han publicado al menos un artículo, está sometido otro y se enviará al menos uno más; 5 Se esperan los dictámenes para hacer las correcciones e imprimir y elaborar libro y CD y 6 Se concluyó con cuatro tesis de licenciatura y una de maestría (en el último año) considero que el proyecto tiene una evaluación positiva con más resultados que los originalmente propuestos. La cantidad de apoyo económico se utilizó en su totalidad destacando el otorgamiento de becas a alumnos que se han titulado y otros que están en vías de lograrlo a la brevedad. En la especificación de los beneficios del proyecto, aún siendo conservadores hacen evidente un beneficio positivo directo a la comunidad biológica de la FES Zaragoza, a instituciones con las que se colaboró (Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas) a la UAM Iztapalapa, otras dependencias de la UNAM (Fac. de Ciencias, Ito. de Ciencias del Mar y Limnología, Ito. de Biología) y con la comunidad internacional (investigadores de otros países usuarios de métodos desarrollados en mi Línea de Investigación. Tan sólo quisiera señalar que los capítulos finales de la obra están en su fase final de integración por lo que se decidió no reportarlos como totalmente terminados. Sin embargo, los manuscritos se someterán a revisión por especialistas en breve.
metadata.dc.description.goalsAchieved: #¿NOMBRE?
metadata.dcterms.provenance: Facultad de Estudios Superiores Zaragoza
metadata.dc.subject.DGAPA: Biología
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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