ANÁLISE DE DADOS EM BIOLOGIA

Prof. Ronei Baldissera

• Significado de dados• Perspectiva sobre o mundo em que vivemos• Em média...• Avaliação de dados• Padrões• Mundo mutante – variabilidade,

imprevisibilidade

Análise de dados em Biologia

CONTEXTUALIZAÇÃO

Análise de dados em Biologia

“Você pode capturar um fenômeno em uma malha lógica ou matemática. A lógica é a malha grossa, mas forte. A matemática é a malha fina, porém frágil. A matemática é uma forma bonita de embrulhar um problema, mas não pode reter sua essência, a não ser que ela tenha sido capturada na malha lógica DESDE O COMEÇO.” (Platt, 1964 apud Magnusson & Mourão, 2005)

UM AVISO IMPORTANTE

Análise de dados em Biologia

Qual é a malha lógica para nós, biólogos?

A BIOLOGIA

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Espécie 1 Espécie 2

Variação entre indivíduos dentro de cada grupo?

×

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Um mundo sem variabilidade

1 indivíduo = toda espécie

1 indivíduo = toda espécie

TÓPICOS BÁSICOS DE AMOSTRAGEM

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Universo amostral

Amostra

Unidade amostral

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Unidade amostral = objeto de estudo (1)

Medida do comprimento do corpo

Medida do comprimento da perna

DESCRITORES de objetos = VARIÁVEIS

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Unidade amostral = objeto de estudo (2)

-Número de espécies vegetais-Número de indivíduos vegetais-Altura da vegetação

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DESCRITORES DE CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DE ORGANISMOS, POPULAÇÕES

E COMUNIDADES OBJETOS DE ESTUDO

VARIÁVEIS DEPENDENTES

Dependentes do quê?

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Classificação de descritores (variáveis)

Banco de dados

Decorar não é o importante. Importante é saber qual tipo de descritor você utilizará no seu estudo e isso está diretamente ligado à

PERGUNTA DE SUA PESQUISA

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objeto de estudo

estudo de um ou mais descritores de TODO conjunto de objetos de um universo amostral (população estatística)

Censo

estudo de um ou mais descritores de um SUBCONJUNTO de objetos de um universo amostral

Amostra

Unidade amostral

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Por que e como amostrar?Censo é factível?

- Tempo- Tamanho do universo amostral- Recursos financeiros- Recursos humanos

Parâmetro × Estatística

Característica da população ou universo amostral

Característica da amostra

Confiabilidade dos dados = a estatística representa a população

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Amostra representativa

Escolha aleatória (random) dos objetos

Assegura que não haverá viés (bias) nos dados

Separar em categorias não é escolha. Dentro de cada categoria os objetos devem ser escolhidos aleatoriamente.

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DELINEAMENTO AMOSTRAL?

Delinear uma amostragem é coletar os dados de forma que você tenha boa chance de tomar uma boa decisão

(Magnusson & Mourão, 2005)

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MÉTODOS DE AMOSTRAGEM

- Aleatório- Sistemático- Estratificado- Preferencial

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TIPOS DE EXPERIMENTOS

- Em laboratório- Em campo- Naturais

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• Elaboração de idéias a partir de observação x raciocínio– Objeto de estudo, objetivos – Questões de trabalho:• Simples: Há variação espacial ou temporal?

• Complexas: Qual o efeito do ambiente sobre a espécie?

• Muuuito complexas: Dado o ambiente X, como responderá a espécie Y?

• Formalização de hipóteses

FLUXOGRAMAS

Modelando o sistema de trabalho

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Poluição

Peixes

Fitoplancton

Densidade de lagostins

- Direção do efeito- Hipótese de trabalho*- Premissas- Variável dependente- Variável independente

Exemplo

Estudos científicos investigam uma, ou algumas vezes muitas, das flechas de um fluxograma.

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O efeito existe?

Qual a forma e o tamanho do efeito?

Alterando as condições, o que ocorre?

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A ESCALA

O tamanho da unidade amostral DEVE dar condições ao pesquisador de responder às questões levantadas.

O sistema de estudo depende do objeto.

Estudar invertebrados em unidades amostrais de 100 km2???

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Tabulação de dados

Que informações mostrar? Como são separadas?

Exemplo: Número de refeições diárias de seis indivíduos separados pelo sexo.

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Distribuições de frequênciaMostram padrões de distribuição das medidas realizadas. Possibilitam inferir probabilidade

de ocorrência de determinada medida.

Medidas de tendência centralResumem o conjunto de dados em uma única medida

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1. Média (valor provável) = ∑xi / n = 3+2+1+5+3+4 / 6 = 18 / 6 = 3

2. Mediana (valor que divide a série em dois grupos iguais)Passo 1 – ordenar os valores (1, 2, 3, 3, 4, 5)Passo 2 – encontrar qual é o valor central:Conjuntos ímpares = n + 1 / 2

Cojuntos pares = média dos dois valores centrais – 3 + 3 / 2 = 3*

3. Moda – valor mais frequente de um conjunto de valoresModa (1, 2, 3, 3, 4, 5) = 3

X

DispersãoAnálise de dados em Biologia

Mede a variabilidade das medidas em torno da média

1. Amplitude Diferença entre o maior e menor valor = 1 – 5 = 4

2. Variâncias2

= ∑ (xi - )2 / n – 1 = (3 - 3) 2 + (2 - 3) 2 + (1 – 3) 2 + (5 – 3) 2 + (3 – 3) 2 + (4 – 3) 2 = 0 + 1 + 4 + 4 + 0 + 1 = 10 / 5 = 2

3. Desvio padrão = 1,41

4. Coeficiente de variaçãoCV = s / ( × 100 para porcentagem) = 1,41 / 3 = 0,47

x

s2

x

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A importância da soma de quadradosVariância populacional é um parâmetro da população que pode ser inferido a

partir de uma estatística – a variância da amostra

A soma de quadrados é o numerador da fórmula de variância

MEDE A VARIABILIDADE QUE EXISTE NO CONJUNTO DE DADOS LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO OS DESVIOS DE CADA OBSERVAÇÃO DA MÉDIA DA AMOSTRA

UTILIZADA PARA COMPARAR MÉDIAS DE CONJUNTOS DE DADOS