domingo, 5 de marzo de 2017

U#2 INVESTIGACIÓN PRINCIPIOS BÁSICOS DE PROBABILIDAD

INTRODUCCIÓN

La teoría de la probabilidad es la parte de las matemáticas que se encarga del estudio de los fenómenos o experimentos aleatorios. Por experimento aleatorio entenderemos todo aquel experimento que cuando se le repite bajo las mismas condiciones iniciales, el resultado que se obtiene no siempre es el mismo. El ejemplo más sencillo y cotidiano de un experimento aleatorio es el de lanzar una moneda o un dado, y aunque estos experimentos pueden parecer muy modestos, hay situaciones en donde se utilizan para tomar decisiones de cierta importancia.
para diseñar, planear, recolectar, capturar, organizar, presentar, procesar y analizar los datos obtenidos al realizar varios ensayos repetidos de un experimento y para inferir conclusiones acerca de este último. Proporciona, además, los métodos para el diseño estadístico de experimentos y para tomar decisiones cuando aparecen situaciones de incertidumbre. Algunos autores establecen que la estadística no es ciencia ya que algunas de las reglas que emplea son empíricas.
En esta investigación también se pretende hablar acerca del origen que ha tenido la probabilidad estadística, así como también conocer más afondo las habilidades que tiene y ver que otros usos tales como otras aplicaciones se le puede dar en nuestra vida diaria

HISTORIA DE LA PROBABILIDAD

La historia de la probabilidad comienza en el siglo XVII cuando Pierre Fermat » Blaise Pascal » tratan de resolver algunos problemas relacionados con los juegos de azar. Aunque algunos marcan sus inicios cuando Cardano (jugador donde los haya) escribió sobre 1520 El Libro de los Juegos de Azar (aunque no fue publicado hasta más de un siglo después, sobre 1660) no es hasta dicha fecha que comienza a elaborarse una teoría aceptable sobre los juegos.
Christian Huygens conoció la correspondencia entre Blaise Pascal y Pierre Fermat suscitada por el caballero De Meré, se planteó el debate de determinar la probabilidad de ganar una partida, y publicó (en 1657) el primer libro sobre probabilidad: De Ratiociniis in Ludo Aleae, (Calculating in Games of Chance), un tratado sobre juegos de azar. Se aceptaba como intuitivo el concepto de equiprobabilidad, se admitía que la probabilidad de conseguir un acontecimiento fuese igual al cociente entre
Durante el siglo XVIII, debido muy particularmente a la popularidad de los juegos de azar, el cálculo de probabilidades tuvo un notable desarrollo sobre la base de la anterior definición de probabilidad. Destacan en 1713 el teorema de Bernoulli y la distribución binomial, y en 1738 el primer caso particular estudiado por De Moivre » , del teorema central del límite. En 1809 Gauss » inició el estudio de la teoría de errores y en 1810 Laplace, que había considerado anteriormente el tema, completó el desarrollo de esta teoría. En 1812 Pierre Laplace » publicó Théorie analytique des probabilités en el que expone un análisis matemático sobre los juegos de azar.

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DEFINICIÓN DE PROBABILIDAD

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  • Es la rama de las Matemáticas que proporciona los fundamentos, modelos matemáticos y el lenguaje que se usa en la Estadística. Se encarga de modelar matemáticamente la incertidumbre o aleatoriedad de ciertas características de un fenómeno de interés. 
    • medida de la certidumbre que se le asocia a la ocurrencia u observación de un fenómeno o al hecho de que una característica de interés tome cierto valor. 

    • Mide la frecuencia con que se obtiene un resultado bajo condiciones suficientemente estables.






    TIPOS DE PROBABILIDAD




    • Probabilidad a priori: aquí la probabilidad de éxito se basa en el conocimiento anterior al proceso involucrado.
    • Probabilidad clásica empírica: aunque la probabilidad se siga definiendo como la proporción entre el número de resultados favorables y el número de resultados, estos datos se basan en hechos observados no en el conocimiento anterior a un proceso.
    • Probabilidad subjetiva: mientras que en los dos anteriores enfoques la probabilidad de un evento favorable se calcula objetivamente, ya fuera de un conocimiento previo o de datos reales y la probabilidad subjetiva se refiere a la posibilidad de ocurrencia asignada a un evento por un individuo particular. 
           Probabilidad axiomática (función matemática)


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    TIPOS DE EVENTOS


    • Eventos elemental: A cada elemento o resultado posible del espacio muestral, se le conoce con el nombre de evento elemental.

    • Eventos imposible: Algunos eventos nunca pueden ocurrir en el experimento aleatorio, y por eso se llama imposible.  Se simboliza con Ø.

    • Eventos seguro: Los eventos que siempre suceden en el experimento aleatorio, son llamados eventos seguros.


    • Eventos complementario: Cuando se considera un evento A, el evento que contiene todos los eventos elementales del espacio muestral que no estén en A se denominara Evento Complementario. 


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      TIPOS DE MUESTREO


      • Muestreo Aleatorio Simple: Cuando se selecciona un grupo de n unidades muéstrales de tal manera que cada muestra de tamaño n tenga la misma posibilidad de ser seleccionada.
      • Muestreo Aleatorio Estratificado: Consiste en separar los elementos de la población en grupos que no presenten traslapes, llamados estratos, y la selección posterior de una muestra aleatoria simple de cada estrato.
      • Muestreo Sistemático: Se obtiene al seleccionar aleatoriamente un elemento de los primeros k elementos en el marco y después seleccionar cada k-ésimo elemento a partir del primero.
      • Muestreo por Conglomerados: Cuando cada unidad de muestreo aleatorio es a su vez una colección o conglomerado de elementos. En Geología se dice que un conglomerado es una colección de arenas de diferente tamaño.

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        Resultado de imagen para medicion ordinal
      • Medición de Intervalo: La medición de intervalo posee las características de la medición nominal y ordinal. Establece la distancia entre una medida y otra. La escala de intervalo se aplica a variables continuas pero carece de un punto cero absoluto.
      • Medición Nominal: En este nivel de medición se establecen categorías distintivas que no implican un orden específico. Por ejemplo, si la unidad de análisis es un grupo de personas, para clasificarlas se puede establecer la categoría sexo con dos niveles, masculino (M) y femenino (F), los respondientes solo tienen que señalar su género, no se requiere de un orden real. Así, si se asignan números a estos niveles solo sirven para identificación y puede ser indistinto: 1=M, 2=F o bien, se pueden invertir los números sin que afecte la medición: 1=F y 2=M.
      • Medición Ordinal: Se establecen categorías con dos o más niveles que implican un orden inherente entre sí. La escala de medición ordinal es cuantitativa porque permite ordenar a los eventos en función de la mayor o menor posesión de un atributo o característica. Por ejemplo, en las instituciones escolares de nivel básico suelen formar por estatura a los estudiantes, se desarrolla un orden cuantitativo, pero no suministra medidas de los sujetos.
      • Medición de Razón: Una escala de medición de razón incluye las características de los tres anteriores niveles de medición anteriores (nominal, ordinal e intervalo). Determina la distancia exacta entre los intervalos de una categoría. Adicional mente tiene un punto cero absolutos, es decir, en el punto cero no existe la característica o atributo que se mide.

                                          EJEMPLOS DE PROBABILIDAD

      1. Se lanza al aire un dado normal (perfectamente equilibrado), enumere los posibles resultados de este experimento.
                                                                     Ω= {1, 2, 3, 4, 5, 6 } 

      2. Se lanza al aire dos veces una moneda normal, defina su espacio muestral.
                                                                     Ω= {AA, AS, SA, SS} 
      b) Evento A.- El evento A es un subconjunto del espacio muestral. 

      AXIOMAS Y TEOREMAS

      Para el cálculo de probabilidades hay que tomar en cuenta los Axiomas y Teoremas que a continuación se enumeran. 1)La probabilidad de que ocurra un evento A cualquiera se encuentra entre cero y uno. 0 ≤ p(A) ≤1 2)La probabilidad de que ocurra el espacio muestral d debe de ser 1. p(Ω) = 1 3)Si A y B son eventos mutuamente excluyentes, entonces la p(AUB) = p(A) + p(B) Generalizando: Si se tienen n eventos mutuamente excluyentes o exclusivos A1, A2, A3,.....An, entonces; p(A1UA2U......... UAn) = p(A1) + p(A2) + .......+ p(An) 

      TEOREMA 1. Si φ es un evento nulo o vacío, entonces la probabilidad de que ocurra φ debe ser cero. p(φ)=0 
       TEOREMA 2. La probabilidad del complemento de A, Ac debe ser, p(Ac )= 1 – p(A) 


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      CONCLUSIÓN 

      a través de esta investigación pudimos darnos cuenta de que el contenido de esto nos lleva a obtener las probabilidades de posibles resultados como por ejemplo si lo relacionamos en nuestra carrera podremos crear un problema para saber que tanto probable es que siga aumentando el petroleo o que tanta probabilidad hay en que disminuya su producción, en la estadística se utiliza para muchas cosas al lanzar un dado o una moneda en nuestra vida diaria suceden muchas cosas que podemos resolver en base ala probabilidad o mejor dijo empleando el uso de la estadística, asiendo un muestreo en si empleando todos los conocimiento que hemos aprendido.  


      BIBLIOGRÁFICAS 




      miércoles, 22 de febrero de 2017

      Unidad 2 Probabilidades en las geociencias Act #2

      • Si el huracán Benn toca tierra en México que tanta probabilidad hay de que toque tierra en la costa de veracruz.     
                      S={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,.............}

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      • El Servicio Sismológico Nacional informó que ocurrió un sismo con magnitud preliminar de 4.8 grados en la escala de Richter en veracruz que probabilidad hay que se sienta en puebla.
                                   S={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,..................}

      Resultado de imagen para sismo en veracruz de 4.8

      • Si el volcán popocatepetl hace erupción el lunes que tanta probabilidad hay en que vuelva hacer erupción en esa misma semana.

                                                S={L,M,M,J,V,S,D}

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      • Que probabilidad hay en que suceda un deslave en un una zona donde hay mucha lluvia.
                                                  S={Si,No,Talvez}

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      • Que probabilidad hay en una falla transformante y produzcan un sismo.
                                   S={Normal,Inversa,Transformante}

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      jueves, 16 de febrero de 2017

      Fases para el análisis de datos

      LA ESTADÍSTICA COMO UNA HERRAMIENTA NECESARIA PARA LOS INGENIEROS GEÓLOGOS DEL FUTURO

      La Estadística comienza desde los primeros años de instrucción. En la educación primaria se comienzan a estudiar la organización y clasificación de los datos, en la educación secundaria se abordan conceptos básicos como muestra, población y los parámetros: media, moda y mediana. En el bachillerato ya se formaliza el estudio con un curso básico de estadística que permite familiarizar al estudiante con algunas distribuciones (preferentemente la normal) y sus parámetros. Sin embargo, es hasta la licenciatura cuando se presentan las definiciones de las distribuciones de manera formal desde el punto de vista matemático.

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      Una de las aplicación de la Estadística es en el  área de la Sedimentología, la cual es la ciencia o rama de la geología encargada de estudiar todo lo referente a los procesos que originan la formación de las rocas sedimentarias, comprendiendo el origen, el transporte y el depósito de los materiales formadores de rocas, su litificación y diagénesis. Incluye también todos los procesos físicos, químicos y biológicos formadores de sedimento, y que posteriormente formaran rocas sedimentarias. 
      Un estudio fundamental que se realiza en la Sedimentología es el cálculo de la granulometría de un sedimento clástico, la cual es una de las propiedades físicas más importantes de los sedimentos y de las rocas sedimentarias, y en donde para su calculo se realiza un análisis granulométrico, el cual tiene como objetivo, mediante el uso de diferentes técnicas, la separación de sedimentos de acuerdo a su tamaño, para poder establecer de manera óptica las escalas granulométricas a las que correspondan, y por medio de sus representaciones gráficas y parámetros estadísticos, interpretar tentativamente los procesos y la energía de éstos que dieron origen al depósito. 
      Resultado de imagen para granulometria en la estadistica

      Para analizar estadísticamente la granulometría de un sedimento, se utiliza la escala granulométrica “Udden-Wentworth”. Los datos obtenidos del análisis de tamaño de los sedimentos pueden ser utilizados de varias formas. Los gráficos son usados para representar distribuciones pictóricamente.
      Para el análisis estadístico, pueden ser empleados la totalidad de los datos, o bien, se pueden seleccionar valores de la curva acumulativa, para ser insertados dentro de formulas, las cuales son aplicadas para obtener los parámetros que representan las características de las distribuciones del tamaño de grano.  

      La caracterización de un sedimento puede ser descrita con base en tres medidas principales de tendencia central

      La moda (Mo), la cual es el punto más alto, donde es máxima la pendiente de la curva de frecuencia (curva de Gauss).

      La mediana (Md), la cual corresponde a la ordenada del 50% en la curva acumulativa, útil en el estudio del origen y el transporte de las partículas, en especial si existen más de dos fuentes de procedencia de sedimentos, y presentando la desventaja  de no incluir a los extremos de dicha curva. 

      la media (Mz), la cual proporciona el promedio del tamaño de las partículas, dato útil para la interpretación de las condiciones de formación de los sedimentos clásticos, pues se relaciona con la energía del agente de transporte, ya que es función directa de la litología y de la textura de la roca original.




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      Elaboración de gráficas
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      Aplicación de las medidas de tendencia

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      Aplicaciones de la estadística en la ingeniería

      Es evidente que el uso de la Estadística es muy importante, ya que al realizar una adecuada interpretación gráfica y estadística de cualquier análisis nos ayuda a poder conseguir buenos resultados. La estadística es necesaria en cual quier ingeniería debido a que es la base fundamental para así poder formar un buen ingeniero con las capacidades y el potencial necesario.