Mauricio Carrillo-Tripp. Biofísica Computacional y Bioinformática Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad

Transcripción

1 Mauricio Carrillo-Tripp Biofísica Computacional y Bioinformática Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad trippm@langebio.cinvestav.mx

2 Unidad Langebio Cinvestav Sede Irapuato

3 Bioestadística El Método Científico y Diseño Experimental Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 3

4 El Método Científico y Diseño Experimental Formulación de la Pregunta de Hipótesis Estadística: Hipótesis Nula e Hipótesis Alternativa Muestra Experimental: Medición vs Manipulación Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 4

5 La característica esencial del Método Científico es la observación del mundo natural y el uso de la información disponible para llegar a una conjetura lógica/intuitiva acerca de cómo funciona el sistema. A esta conjetura se le llama Hipótesis. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 5

6 Quien formula la Hipótesis no sabe si esta es correcta. Las Predicciones hechas por la Hipótesis se ponen a prueba a través de Experimentos. Si el Análisis de los Resultados es consistente con la predicción, la Hipótesis se acepta, de lo contrario se rechaza (nueva formulación). Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 6

7 OBSERVACION HIPOTESIS PREDICCION EXPERIMENTO RESULTADO CONSISTENTE RESULTADO INCONSISTENTE HIPOTESIS SE MANTIENE HIPOTESIS SE RECHAZA Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 7

8 Ejemplo: Ommatoiulus moreleti, conocido comúnmente como Ciempiés Portugues Negro, se introdujo accidentalmente a Australia en Dada la falta de predadores naturales, se ha convertido en una plaga invasiva. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 8

9 OBSERVACION Los reportes de invasiones extremas provenían de casas muy iluminadas, con ventanas grandes sin cortinas. Casas vecinas poco iluminadas, o con cortinas, reportaban un número mucho menor de invasores. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 9

10 HIPOTESIS - PREDICCION Los Ciempiés Portugueses Negros se ven atraidos a la luz visible durante la noche En el campo, en un lugar donde los ciempiés sean abundantes, se encontrarán más en un área iluminada que en una obscura Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 10

11 EXPERIMENTO Múltiples Réplicas reducen el error estadístico, y la Aleatoriedad elimina sesgos Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 11

12 RESULTADOS POSIBLES Se encuentran ciempiés únicamente en las zonas iluminadas. Resultado consistente con la Hipótesis. Se acepta. Se encuentran muchos ciempiés en ambas zonas. Resultado inconsistente con la Hipótesis. Se rechaza, ya que aparentemente la luz no tiene efecto. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 12

13 RESULTADOS POSIBLES No se encuentran ciempiés en ninguna zona. Es difícil saber si este resultado tiene alguna conexión con la Hipótesis ( Falla en el experimento?). No se acepta ni se rechaza. Se encuentran ciempiés únicamente en las zonas obscuras. Resultado inconsistente con la Hipótesis. Se rechaza. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 13

14 RESULTADOS POSIBLES Se encuentran algunos ciempiés en ambas zonas. Este resultado representa un problema, ya que se debe decidir si la diferencia en las mediciones se debe a un efecto de la luz, o si es solo un evento fortuito. En casos como este, las Pruebas Estadísticas son útiles y necesarias. Ayudan a decidir si las diferencias son significativas. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 14

15 HIPOTESIS TEORIA Cuando la Hipótesis se confirma consistentemente puede convertirse en Teoría, después de someterse a más pruebas que la generalicen. Una Teoría es una Hipótesis generalizada, o conjunto de estas, que puede ser refutada o desmentida. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 15

16 RESULTADOS 'NEGATIVOS' Los resultados inconsistentes con la Hipótesis son tan importantes como los resultados 'positivos'. El rechazo de una Hipótesis también avanza el proceso de entendimiento de cómo funciona el sistema. Asimilarlos representa el hacer Ciencia de forma ética y responsable. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 16

17 Hipótesis Estadística: Hipótesis Nula e Hipótesis Alternativa Los Ciempiés Portugueses Negros se ven atraidos a la luz visible durante la noche Hipótesis Alternativa Los Ciempiés Portugueses Negros no se ven atraidos a la luz visible durante la noche Hipótesis Nula Esta es una convención importante ya que plantea claramente la Hipótesis y su alternativa. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 17

18 Muestra Experimental: Medición vs Manipulación Las Técnicas de Muestreo generan Datos que se analizan para encontrar patrones o asociaciones. Experimento Mensurativo: Medición de variables de forma precisa y exacta. Experimento Manipulativo: Cambiar una condición y observar el efecto. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 18

19 Muestra Experimental: Medición vs Manipulación La Exactitud indica la proximidad de la medición al valor verdadero, mientras que la Precisión indica la repetibilidad de la medida. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 19

20 Diseño Experimental Tratamiento 'Control' Permite aislar la causa del efecto observado cuando se comparan dos tratamientos que difieren en un solo factor. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 20

21 Diseño Experimental Abilidad para realizar el Experimento Costo del Experimento - Calidad del Diseño Experimental + El Diseño Experimental debe lograr un compromiso entre ser práctico - costeable y mantener el rigor suficiente. Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 21

22 Referencias Statistics Explained: An Introductory Guide for Life Scientists Steve McKillup Cambridge University Press, 2006 Mauricio Carrillo-Tripp Langebio - Cinvestav 22