g. filatrella: corso di elaborazione statistica dei dati sperimentali 1 introduzione al corso...

G. Filatrella: Corso di Elaborazione Statistica dei Dati Sperimentali1

Introduzione al Introduzione al CorsoCorso

Giovanni Filatrella (Giovanni Filatrella ([email protected]@unisannio.it))

Elaborazione Statistica dei Dati Elaborazione Statistica dei Dati SperimentaliSperimentali Facoltà di Scienze MM FF e NN,

Università Sannio


A chi è rivolto questo corso

• Studenti di Biotecnologie immatricolati nel 2004/2005 e quindi iscritti al primo anno;

• Studenti di Biotecnologie immatricolati nel 2003/2004 e quindi iscritti al secondo anno;

• Studenti di Scienze Biologiche che hanno inserito questo corso fra quelli “a scelta”.


Durata del corso

• Studenti di Biotecnologie (4 crediti): 16 lezioni – 8 settimane

• Studenti di Scienze Biologiche (3 crediti): 12 lezioni – 6 settimane

• Vi potrebbero essere delle brevi interruzioni del corso, che saranno comunicate con tutto l’anticipo possibile


Orari

Il corso:• Lunedì: 11-13• Mercoledì: 11-13Ricevimento e tutoraggio:• Lunedì: 14-16• Mercoledì: 14-16


Testi• I testi base sono:

– “Elaborazione statistica dei dati sperimentali”G. Filatrella e P. Romano, EdiSES

– “Introduzione all’elaborazione dei dati sperimentali” Cesare Cametti e Antonio di Biasio, CISU

• Per gli esercizi: "Statistica“ M.R. Spiegel, Collana "Shaum's", McGraw-Hill Italia

• Un testo alternativo di teoria ed esercizi:“Biostatistica”W.W. Daniel, EdiSES


Altri testi• “Metodi statistici per la sperimentazione biologica”,

A. Camussi, F. Moeller, E. Ottaviano, M. Sari Gorla, Zanichelli.Un testo molto ampio orientato verso le applicazioni biologiche

• “Laboratorio di Fisica: Statistica”, F. Barone, L. Milano, G. Russo, EdiSESUn manuale sintetico per l’elaborazioni di misure soprattutto fisiche

• “Incertezza e probabilità”, R. Scozzafava, ZanichelliUna rigorosa introduzione alla teoria della probabilità


Siti internet

Molti siti internet, ad esempio del prof. Soliani

http://www.dsa.unipr.it/soliani/soliani.html

Con molto materiale gratis o disponibile alla casa editrice UNI.NOVA di Parma (e-mail) [email protected] (tel.) 0521/293315 (fax) 0521/503199

http://www.dsa.unipr.it/soliani/soliani/html




mailto:[email protected]


Siti internet in inglese

Un testo dettagliatissimo disponibile gratis on-line:

C. M. Grinstead, J. Laurie Snell “Introduction to Probability“

http://www.dartmouth.edu/~chance/teaching_aids/books_articles/probability_book/book.html

Un corso on-line a Berkeley con molti dettagli ed una buona presentazione on-line:

http://www.stat.Berkeley.EDU/users/stark/SticiGui

http://www.dartmouth.edu/~chance/teaching_aids/



http://www.stat.berkeley.edu/users/stark/SticiGui

http://www.stat.berkeley.edu/users/stark/SticiGui


Ulteriori informazioni• Guida dello studente• Sito per le lezioni e le news sul corso:

www.ecampus.unisannio.it • E-mail: [email protected]• Pagina web del docente:

www.sa.infn.it/giovanni.filatrella

http://www.ecampus.unisannio.it/

mailto:[email protected]

http://www.sa.infn.it/giovanni.filatrella


Il portale didattico www.ecampus.unisannio.it

• Per accedere occorre registrarsi ed iscriversi al corso;• Sono disponibili anche altri corsi nello stesso portale;• Il sito è tenuto dal Prof. Ceccarelli e dai suoi

collaboratori;• Materiale disponibile sul sito:

– Le trasparenze delle lezioni, nella versione ragionevolmente aggiornata

– Gli esercizi assegnati agli esami– Un’area per scambiare informazioni (mai usata finora)– Una bacheca virtuale per gli avvisi (cambiamenti di orario

delle lezioni, calendario degli appelli)

http://www.ecampus.unisannio.it/


Scopo del corso

Acquisire i primi elementi per Acquisire i primi elementi per l'elaborazione di dati provenienti da l'elaborazione di dati provenienti da

misure soggette ad errori casualimisure soggette ad errori casuali


Prerequisiti al corso

Il corso non ha esami propedeutici

MAMA• Si ricorre spesso a manipolazioni

algebriche• Il legame con il metodo sperimentale

(soprattutto della Fisica, ma anche della Chimica e della Biologia) è rilevante


Programma del corso1. Statistica descrittiva

a) Eventi deterministici e fenomeni aleatori. Definizione di frequenza di un evento casuale.b) Scopi della statistica descrittiva. Tabelle di dati. Definizione di percentile. Distribuzioni di

frequenza. Lettura di un istogramma e sua realizzazione a partire dai dati grezzi.c) Indici di posizione (Moda, Mediana e Media) e misure di dispersione (Range, Range

Interquartile, Scarto Quadratico Medio).

2. Teoria della probabilitàa) Definizione di probabilità. Teoria assiomatica della probabilità. Legge dei grandi numeri.

Probabilità condizionata. Eventi indipendenti. Variabili casuali. b) Distribuzioni di probabilità. Valore aspettato e varianza. Esempi di distribuzioni di

probabilità discrete: Binomiale, Poisson.c) Distribuzioni di probabilità continue. Densità di probabilità. Valore aspettato e varianza

per le distribuzioni continue. Distribuzione uniforme e di Gauss. Integrale gaussiano ed uso delle tavole. Teorema del limite centrale e sue applicazioni.

3. Statistica inferenzialea) Il principio di massima verosimiglianza. b) Applicazione del principio di massima verosimiglianza alla determinazione dei parametri

di una distribuzione binomiale, di Poisson, e di Gauss.c) Intervalli di confidenza.d) Metodo dei minimi quadrati per la determinazione dei parametri di una relazione lineare.

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SSC.C.

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Verifiche

• L’esame scritto consiste nella risposta ad una serie di domande su tabelle di dati e nella successiva discussione dell’elaborato;

• Ulteriori informazioni al sito: www.e-campus.unisannio.it

http://www.e-campus.unisannio.it/


Come studiare questo corso

• Individuare le definizioni fondamentali ed i concetti di base. Concentrarsi su questi (pochi)

• Costruire la preparazione con ordine: è inutile provare a studiare concetti avanzati se non si padroneggiano quelli più elementari

• Porre l’accento sulle applicazioni e gli esercizi• Usare i testi, le trasparenze e le lezioni con

giudizio: sono strumenti complementari e ciascuno da solo incompleto


Struttura del corso

3) Statistica inferenziale2) Teoria della probabilità1) Statistica descrittiva

Statistica descrittiva:Come si rappresentano i dati quando si conosce

“tutto”

Satistica Inferenziale:Come si prevedono i dati sconosciuti sulla base di

quelli conosciuti

Probabilità


Quali dati vengono analizzati con i metodi statistici

• I dati soggetti a variabilità, per i quali non esiste una risposta univoca a domande tipo: quanto vale? Quanto misura?

• Esempi: a) La temperatura il 6 Ottobre b) Il numero di figli per famiglia c) L’altezza di un individuo

• Ognuna di queste grandezze è però misurabile


Cos’è la statistica?La statistica è la scienza di raccogliere La statistica è la scienza di raccogliere

ed analizzare i dati sperimentali allo ed analizzare i dati sperimentali allo scopo di trarre conclusioni e prendere scopo di trarre conclusioni e prendere

decisioni.decisioni.Come fare?1. Raccogliere i dati sperimentali2. Ordinare i dati3. Elaborare i dati con un procedimento appropriato

per trarne informazioni quantitativeQueste fasi hanno una terminologia propria:• Statistica descrittiva: la raccolta dei dati• Teoria della probabilità: l’analisi matematica dei

fenomeni casuali• Statistica inferenziale:il procedimento di

previsione


Esistono applicazioni della statistica in diversi settori

“Statistical thinking will one day be as necessary for efficient citizenship as the ability to read and write.” H. G. Wells

• Economico Previsioni su sistemi in evoluzione

• Sociologico Campioni rappresentativi

• Biologico Estrema variabilità• Fisico Effetti molto piccoli• Controllo di qualità Semplicità di

applicazione• ….


What the Experts Say

There are two kinds of statistics: the kind you look up and the kind you make up

--Rex Stout (1886-1975), Death of a Doxy

There are three kinds of lies: lies, damned lies, and statistics

--Mark Twain (1835-1910), American novelist and humorist, Autobiography


La statistica analizza ciò che non si

presenta in

maniera sempre identica

"You're new here, aincha, kid? Well, on some days the sandwiches contain a dead scorpion...Not every day; but some days -- that's why it's hell, kid."

GaryLarson


Buon lavoro!

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