Intervalos de confiança com bootstrap

Estudos de caso em pensamento estatístico

Justin Bois

Lecturer, Caltech

EDA é o primeiro passo

"A análise exploratória de dados nunca conta a história inteira, mas nada mais pode servir como alicerce, como o primeiro passo."

--John Tukey

Estudos de caso em pensamento estatístico

ECDFs do tempo de atividade

1 Dados cortesia de Avni Gandhi, Grigorios Oikonomou e David Prober, Caltech
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Valor ótimo do parâmetro

  • Valor ótimo do parâmetro: O valor do parâmetro de uma distribuição de probabilidade que melhor descreve os dados

  • Parâmetro ótimo para a distribuição Exponential: Calculado a partir da média dos dados
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np.mean(nuclear_incident_times)
87.140350877192986

1 Fonte dos dados: Wheatley, Sovacool e Sornette, Nuclear Events Database
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Amostra bootstrap

Um array reamostrado dos dados

# Reamostre nuclear_incident_times com reposição
bs_sample = np.random.choice(
  nuclear_incident_times,
  replace=True,
  size=len(inter_times)
)
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Réplicas bootstrap

1 Fonte dos dados: Wheatley, Sovacool e Sornette, Nuclear Events Database
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Réplicas bootstrap

1 Fonte dos dados: Wheatley, Sovacool e Sornette, Nuclear Events Database
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Réplicas bootstrap

1 Fonte dos dados: Wheatley, Sovacool e Sornette, Nuclear Events Database
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Réplicas bootstrap

1 Fonte dos dados: Wheatley, Sovacool e Sornette, Nuclear Events Database
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Réplicas bootstrap

Réplica bootstrap: Uma estatística calculada a partir de uma amostra bootstrap

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dcst.draw_bs_reps()

Função para gerar réplicas bootstrap de um conjunto de dados

# Gere 10000 réplicas da média de
# nuclear_incident_times
bs_reps = dcst.draw_bs_reps(
  nuclear_incident_times, np.mean, size=10000
)
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O intervalo de confiança bootstrap

1 Fonte dos dados: Wheatley, Sovacool e Sornette, Nuclear Events Database
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O intervalo de confiança bootstrap

Se repetíssemos as medições muitas vezes, p% dos valores observados ficariam dentro do intervalo de confiança de p%

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O intervalo de confiança bootstrap

np.percentile(bs_reps, [2.5, 97.5])
array([  73.31505848,  102.39181287])
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Vamos praticar!

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