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Tipo do documento: Dissertação
Título: Aplicações de estatística multivariada em análise de dados experimentais
Autor: ZANARDO, Bruno Felipe 
Primeiro orientador: MELO, Cássius Anderson Miquele de
Primeiro membro da banca: MELO, Iara Tosta e
Segundo membro da banca: VALDIVIESSO, Gustavo do Amaral
Resumo: A estatística multivariada é um ramo da estatística responsável por estudar situações em que se tem múltiplas variáveis e seus métodos podem ser aplicados nas mais diversas áreas do conhecimento auxiliando na tomada de decisão, isso porque seus métodos possuem como principais benefícios a redução de dimensionalidade do modelo estudado, tornando-o menos complexo, além de serem utilizados na construção de ´índices, classificação, associação entre as variáveis e inferência estatística. Neste trabalho, métodos de estatística multivariada foram aplicados em três situações distintas. Nas duas primeiras foi aplicado o método de correlação canônica e na terceira o método de análise de componentes principais (PCA) com incertezas experimentais. Sendo a primeira aplicação referente a uma análise socioambiental onde foi analisado a existência de uma correlação entre o índice de desenvolvimento humano (IDH) e seus subíndices com relação ao consumo de água e geração de esgoto dos municípios brasileiros. Enquanto a segunda análise está relacionada à Física de altas energias envolvendo a colisão de íons pesados de chumbo Pb-Pb. A terceira situação é referente a aplicação de PCA para a redução de dimensionalidade de um modelo de caracterização do meio interestelar. Como resultado foi possível gerar um modelo capaz de correlacionar o IDH com o consumo de água e a geração de esgoto com uma correlação canônica de 62,4% capaz de representar todo o país e um segundo modelo direcionado apenas para o estado de São Paulo com uma correlação canônica de 83%. Para o segundo cenário, envolvendo a colisão de íons pesados uma correlação canônica de 99,9% foi obtida, ratificando a correlação existente entre a entropia e o número de partículas carregadas. Uma segunda correlação proveniente do segundo par de variáveis canônicas retornou uma correlação também elevada com 96%, porém, neste modelo o momento transversal ficou com o maior peso canônico, podendo ser calculado a partir das demais variáveis estudadas como centralidade, energia e entropia. Com relação a análise de componentes principais foi possível reduzir o número de variáveis utilizadas na explicação do modelo de forma significativa, passando de 23 variáveis originais para 8 componentes principais, além de identificar que ao considerar a incerteza experimental durante a análise obtemos maior segurança com relação ao número de variáveis utilizadas para explicar o modelo.
Abstract: Multivariate statistics is a branch of statistics responsible for studying situations where statistics models presents more then one variable and their methods can be applied in the most diverse areas of knowledge assisting in decision making, because their methods have as main benefits the reduction of dimensionality of the model studied, making it less complex, in addition to being used in the construction of indexes, classification, association between variables and statistical inference. In this work Multivariate statistics methods were applied in tree different situations, the method of canonical correlation analysis was applied in two different situations and the principal component analysis with experimental errors method was applied in the last one. the first application referring to a socio-environmental analysis where the existence of a correlation between the human development index (HDI) and its sub-indices in relation to water consumption and sewage generation of Brazilian cities was analyzed. While the second analysis is related to high-energy physics involving the collision of heavy lead ions Pb-Pb. The third situation refers to the application of principal component analysis for the dimensionality reduction of a model of characterization of the interstellar medium. As a result, it was possible to generate a model capable of correlating the HDI with water consumption and sewage generation, with a canonical correlation of 62.4%, capable of representing the whole country, and a second model, directed only to the state of Sa˜o Paulo, with a canonical correlation of 83%. For the second scenario, involving the collision of heavy ions a canonical correlation of 99.9% was obtained, confirming the existing correlation between entropy and the number of charged particles. A second correlation, calculated from the second pair of canonical variables, returned a high correlation with 96%, however, in this model the crosssectional moment had the highest canonical weight, and can be calculated from the other variables studied such as centrality, energy and entropy. Regarding the principal component analysis, it was possible to reduce the number of variables used in the explanation of the model significantly, from 23 original variables to 8 main components, in addition to identifying that when considering the experimental errors during the analysis we obtain greater security regarding the number of variables used to explain the model.
Palavras-chave: estatística multivariada.
correlação canônica.
componentes principais.
análise socioambiental.
física de altas energias.
meio interestelar.
Área(s) do CNPq: FISICA::FISICA DAS PARTICULAS ELEMENTARES E CAMPOS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-graduação em Física
Citação: ZANARDO, Bruno Felipe. Aplicações de estatística multivariada em análise de dados experimentais. 2024. 100 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2420
Data de defesa: 25-Ago-2023
Aparece nas coleções:Mestrado

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