Storia bioestadistica, campo di studio e applicazioni

IL Bioestadistica È una scienza che fa parte delle statistiche e si applica ad altre discipline nel campo della biologia e della medicina, principalmente.

La biologia è un ampio campo responsabile dello studio dell'enorme varietà di forme viventi che esistono sulla terra - virus, animali, piante, ecc. - Da diversi punti di vista.

La bioestica è uno strumento molto utile, che può essere applicato allo studio di questi organismi, tra cui la progettazione sperimentale, la raccolta dei dati per eseguire lo studio e il riepilogo dei risultati ottenuti.

Pertanto, i dati possono essere analizzati sistematicamente, portando ad ottenere conclusioni pertinenti e obiettive. Allo stesso modo, ha strumenti che consentono la rappresentazione grafica dei risultati.

La bioestadistica ha una vasta serie di sottospecialità in biologia molecolare, genetica, studi agricoli, ricerca sugli animali - sia sul campo che in laboratorio, trattamenti clinici nell'uomo, tra gli altri.

Storia

A metà della metà del sevente, la moderna teoria statistica sorge con l'introduzione della teoria della probabilità e della teoria e delle possibilità di gioco, sviluppate dai pensatori di Francia, Germania e Inghilterra. La teoria della probabilità è un concetto critico ed è considerata la "spina dorsale" delle statistiche moderne.

Successivamente, alcuni dei più importanti contributori saranno menzionati nel campo della bioestica e statistiche in generale:

James Bernoulli

Bernoulli era un importante scienziato svizzero e matematico. Bernoulli è attribuito il primo trattato di teoria della probabilità e la distribuzione binomiale. Il suo capolavoro fu pubblicato da suo nipote, nel 1713 ed è intitolato Ars congettudi.

Johann Carl Friedrich Gauss

Gauss è uno degli scienziati più eccezionali delle statistiche. Fin da piccolo ha dimostrato di essere un bambino prodigio, notando in campo scientifico da quando era solo un giovane studente delle superiori.

Uno dei suoi più importanti contributi alla scienza è stato il lavoro Discussioni di aritmeticae, Pubblicato quando Gauss aveva 21 anni.

In questo libro, lo scienziato tedesco espone la teoria dei numeri, che compila anche i risultati di una serie di matematici come Fermat, Euler, LaGrange e Legendre.

Pierre Charles-Alexandre Louis

Il primo studio di medicina che ha comportato l'uso di metodi statistici è attribuito al dottor Pierre Charles-Alexandre Louis, originario della Francia. Ha applicato il metodo numerico agli studi relativi alla tubercolosi, avendo un impatto significativo sugli studenti di medicina del tempo.

Lo studio ha motivato altri medici a utilizzare metodi statistici all'interno della loro ricerca, che ha molto arricchito le discipline, distinguendo quelle legate all'epidemiologia.

Francis Galton

Francis Galton è stato un personaggio che ha avuto molteplici contributi alla scienza ed è considerato il fondatore della biometria statistica. Galton era il cugino del naturalista britannico Charles Darwin, e i suoi studi li hanno basati su un mix delle teorie di suo cugino con la società, in quello che era chiamato darwinismo sociale.

Le teorie di Darwin hanno avuto un grande impatto su Galton, che ha sentito il bisogno di sviluppare un modello statistico che avrebbe garantito la stabilità della popolazione.

Grazie a questa preoccupazione, Galton ha sviluppato i modelli di correlazione e regressione, che sono ampiamente utilizzati oggi, come vedremo più avanti.

Ronald Fisher

È noto come il padre delle statistiche. Lo sviluppo della modernizzazione delle tecniche della bioestadistica è attribuito a Ronald Fisher e ai suoi collaboratori.

Quando Charles Darwin ha pubblicato il Origine delle specie, La biologia non aveva ancora interpretazioni precise dell'eredità dei personaggi.

Anni dopo, con la riscoperta delle opere di Gregor Mendel, un gruppo di scienziati ha sviluppato la moderna sintesi dell'evoluzione, attraverso la fusione di entrambi i corpi di conoscenza: la teoria dell'evoluzione attraverso la selezione naturale e le leggi dell'eredità.

Insieme a Fisher, Sewall G. Wright e J. B. S. Haldane ha sviluppato la sintesi e ha stabilito i principi della genetica delle popolazioni.

La sintesi ha portato con sé una nuova eredità in bioestadistica e le tecniche sviluppate sono state fondamentali in biologia. Tra questi, la distribuzione del campionamento, della varianza, dell'analisi della varianza e della progettazione sperimentale. Queste tecniche hanno una vasta gamma di usi, dall'agricoltura alla genetica.

Cosa studi bioestadistica? (Campo di studi)

La bioestica è una filiale di statistiche che si concentra sulla progettazione e l'esecuzione di esperimenti scientifici che vengono condotti negli esseri viventi, nell'acquisizione e nell'analisi dei dati ottenuti attraverso questi esperimenti e nella successiva interpretazione e presentazione dei risultati dell'analisi.

Poiché le scienze biologiche includono una vasta serie di obiettivi di studio, la bioestadistica deve essere ugualmente diversificata e riesce ad attribuire alla varietà di questioni che la biologia mira a studiare, caratterizzare e analizzare le forme di vita.

Applicazioni

Le applicazioni bioestadiche sono estremamente varie. L'applicazione di metodi statistici è una fase intrinseca del metodo scientifico, quindi qualsiasi ricercatore deve allegare statistiche per testare le loro ipotesi di lavoro.

Scienze della salute

La bioestadistica viene utilizzata nell'area della salute, per mostrare risultati relativi alle epidemie, studi nutrizionali, tra gli altri.

Viene anche utilizzato negli studi medici direttamente e nello sviluppo di nuovi trattamenti. Le statistiche consentono di discernere oggettivamente se un medicinale ha avuto effetti positivi, negativi o neutri sullo sviluppo di una malattia specifica.

Scienze biologiche

Per qualsiasi biologo, le statistiche sono uno strumento indispensabile nella ricerca. Con poche eccezioni di opere semplicemente descrittive, la ricerca sulle scienze biologiche richiede un'interpretazione dei risultati, per i quali è necessaria l'applicazione di test statistici.

Le statistiche ci consentono di sapere se le differenze che stiamo osservando nei sistemi biologici sono dovute a casuali o riflettono differenze significative che devono essere prese in considerazione.

Allo stesso modo, consente di creare modelli per prevedere il comportamento di una variabile, ad esempio attraverso l'applicazione di correlazioni.

Test di base

In biologia, è possibile sottolineare una serie di test che vengono eseguiti frequentemente nella ricerca. La scelta di una prova adeguata dipende dalla domanda biologica a cui si desidera rispondere e da alcune caratteristiche dei dati, come la sua distribuzione dell'omogeneità delle varianze.

Test per una variabile

Un semplice test è il confronto con le coppie di studenti o T. È ampiamente utilizzato nelle pubblicazioni mediche e nelle aree sanitarie. Generalmente, viene utilizzato per confrontare due campioni con una dimensione inferiore a 30. Assume l'uguaglianza nelle varianze e nella distribuzione normale. Ci sono varianti per campioni accoppiati o scomparsi.

Se il campione non soddisfa l'assunzione della distribuzione normale, ci sono prove utilizzate in questi casi e sono noti come test non parametrici. Per il test t, l'alternativa non parametrica è il test delle gamme di Wilcoxon.

Anche l'analisi della varianza (abbreviata come ANOVA) è ampiamente utilizzata e consente di discernere se diversi campioni differiscono l'uno dall'altro in modo significativo. Come Student T Test, assume l'uguaglianza nelle varianze e nella distribuzione normale. L'alternativa non parametrica è il test Kruskal-Wallis.

Se si desidera stabilire la relazione tra due variabili, viene applicata una correlazione. Il test parametrico è la correlazione di Pearson e il non parametrico è la correlazione degli intervalli di Spearman.

Test multivariati

È comune che vogliano studiare più di due variabili, quindi i test multivariati sono molto utili. Tra questi, studi di regressione, analisi di correlazione canonica, analisi discriminante, analisi multivariata della varianza (MANOVA), regressione logistica, analisi dei componenti principali, ecc.

Programmi più usati

La bioestadistica è uno strumento essenziale nelle scienze biologiche. Queste analisi vengono eseguite da programmi specializzati per l'analisi dei dati statistici.

SPSS

Uno dei più usati in tutto il mondo, nell'ambiente accademico, è SPSS. Nell'ambito dei suoi vantaggi c'è la gestione di una grande quantità di dati e la capacità di ricodifica delle variabili.

S-plus e statistiche

S -plus è un altro programma ampiamente usato, che consente - così come SPSS - eseguire test statistici di base in grandi dati di grandi dimensioni. Anche le statistiche sono abbastanza utilizzate ed è caratterizzata dalla sua gestione intuitiva e dalla varietà della grafica che offre.

R

Oggi, la maggior parte dei biologi sceglie di eseguire la loro analisi statistica in R. Questo software è caratterizzato dalla sua versatilità, poiché ogni giorno vengono creati nuovi pacchetti con più funzioni. A differenza dei programmi precedenti, in R devi cercare il pacchetto che esegui il test che desideri fare e scaricalo.

Sebbene R sembri molto amichevole e facile da usare, offre una vasta gamma di test e funzioni molto utili per i biologi. Inoltre, ci sono alcuni pacchetti (come GGPlot) che consentono la visualizzazione dei dati in modo molto professionale.

Riferimenti

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