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Estatísticas Aplicada Estatísticas Aplicada 2Introdução à Probabilidade - Parte I Como será visto muitas considerações acerca de probabilidade também são importantes no estudo da estatística. Mas por que a probabilidade é necessária para se entender Estatística? A resposta parece permear principalmente pelo entendimento dos conceitos: probabilidade (estuda o comportamento probabilístico - aleatório) e estatística (se preocupa com os dados). ● Apresentar aos alunos os fenômenos determinísticos e fenômenos aleatórios e introduzir noções fundamentais de probabilidade ● Estudo dos fenômenos; ● Fenômenos determinísticos e fenômenos aleatórios. Introdução Objetivo Tópicos Abordados Estatísticas Aplicada 3Introdução à Probabilidade - Parte I Estudos dos Fenômenos Para que possamos compreender bem a confiança que temos em amostras aleatórias, requisito básico do planejamento das pesquisas, nós precisamos avaliar o comportamento do acaso nessas situações. Diz-se que o comportamento do acaso é imprevisível em poucas repetições do experimento, mas com muitas repetições do experimento em longo prazo, ele se torna previsível, pois o padrão de regularidade do fenômeno é identificado. O exemplo mais clássico é o lançamento de uma moeda. Ainda que não se possa prever o resultado de um lançamento, após muitos lançamentos esse padrão regular se manifesta. Esta é a base da idéia de probabilidade. E nesse contexto, a probabilidade representa a base da estatística inferencial, porque nesta tomamos decisões em condições de incerteza. E a teoria da probabilidade é utilizada para avaliar a incerteza envolvida nessas decisões. Estatísticas Aplicada 4Introdução à Probabilidade - Parte I Fenômenos determinísticos e fenômenos aleatórios Os fenômenos de interesse para observação podem ser divididos em fenômenos determinísticos e fenômenos aleatórios. Um fenômeno determinístico é aquele em que as condições sob as quais o experimento seja executado determinam o resultado do experimento. Isto significa que todas as vezes que o experimento/fenômeno for repetido sob as mesmas condições poderemos presumivelmente esperar o mesmo resultado, o resultado efetivo. Na natureza existem muitos exemplos de fenômenos determinísticos, por exemplo, as leis da gravitação explicam muito bem o que acontece com um corpo que cai sob determinadas condições. Este tipo de fenômeno tem o seu comportamento analisado em termos de um modelo determinístico. Os fenômenos e experimentos aleatórios são aqueles cujos resultados, mesmo mantidas as condições experimentais, podem ser diferentes entre si. A aleatoriedade ou o acaso regulam este tipo de fenômeno, fazendo com que os resultados individuais (ou com poucas repetições) sejam imprevisíveis, mas para um grande número de repetições do experimento, já se torna possível encontrar o padrão de regularidade dos resultados. Para os fenômenos aleatórios, os modelos determinísticos não são suficientes, é necessária a elaboração de um modelo probabilístico, que em verdade, irá estabelecer o comportamento probabilístico do fenômeno. Utilizaremos o exemplo do corpo em queda livre citado anteriormente. Um modelo como esse estabelece uma relação definida entre as variáveis envolvidas, como é o caso das inúmeras formulas que estabelecem o comportamento dos fenômenos da física. Por exemplo, ao se soltar um corpo de massa conhecida de uma altura determinada, em condições gravitacionais controladas, sabe- se com precisão com que velocidade ele tocou no solo. Utilizaremos o exemplo do corpo em queda livre citado anteriormente. Basta imaginar que o corpo seja um dado não viciado para entendermos que mesmo mantidas todas as condições experimentais não seríamos capazes de afirmar com certeza que face cairia voltada para cima. Não saber afirmar com certeza não significa não saber nada do comportamento do fenômeno. A incerteza relaciona-se com a aleatoriedade, nesse caso. A aleatoriedade de um fenômeno está ligada ao fato de ao repetir “indefinidamente” um experimento sob condições inalteradas, (1) ainda que não sejamos capazes de afirmar que resultado particular acontecerá, nós somos capazes de descrever o conjunto de todos os resultados possíveis do experimento, e (2) um padrão de regularidade dos resultados se mostrará com estas repetições. É este padrão de regularidade que permite construir um modelo probabilístico preciso com o qual se analisará o experimento. A probabilidade de qualquer resultado de um fenômeno aleatório é a proporção de vezes que o resultado ocorreria em uma série muito grande de repetições. Estatísticas Aplicada 5Introdução à Probabilidade - Parte I Avaliação a Distância 1 - Assinale a alternativa que não corresponde a fenômenos de natureza aleatória Respostas: 1 - B e 2 - F, V e V A - Contagem do número mensal de acidentes rodoviários na estrada BR-101. C - Grau de satisfação de 15 consumidores de uma determinada bebida dietética. B - Descrição dos movimentos de corpos em queda livre. 2 - Analise na afirmativa abaixo e marque V para a verdadeira e F para as fala. A - A incerteza sobre os resultados de um experimento não se relaciona com a aleatoriedade B - Nos experimentos aleatórios mesmo não sabendo que resultado particular vai acontecer, nós somos capazes de descrever o conjunto de todos os resultados possíveis do experimento. C -Repetindo muitas vezes um experimento aleatório será evidenciado um padrão de regularidade dos resultados. Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro Falso Falso Falso Estatísticas Aplicada 6Introdução à Probabilidade - Parte I Síntese Os fenômenos podem ser divididos em determinísticos e aleatórios. Os principais objetos de estudo em ciência referem-se a fenômenos de natureza aleatória. Para estes fenômenos são criados modelos probabilísticos que permitem que a estatística estude o comportamento probabilístico dos fenômenos ou experimentos aleatórios. A aleatoriedade de um fenômeno produz a incerteza dos resultados. No entanto, com a repetição do experimento podemos descrever os resultados possíveis do experimento, além do padrão de regularidade dos resultados, que permite a construção de um modelo probabilístico para interpretar o comportamento do fenômeno em estudo. ● ARANGO, H. Bioestatística Teórica e Computacional. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2ª Ed. 2005. ● CALLEGARI-JACQUES, S.M. Biostatística: Princípios e Aplicações. Porto Alegre: Artmed, 2003. ● MOORE, D.S. A Estatística Básica e Sua Prática. Rio de Janeiro: LTC, 3a ed. 2005. Bibliografia Recomendada
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