Статистический анализ данных (курс лекций, К.В.Воронцов)/2015, ФУПМ/2
Материал из MachineLearning.
Содержание азота в кормовых растениях
Четыре вида растений (Leucaena leucocephala, Acacia saligna, Prosopis juliflora, Eucalyptus citriodora), которые могут расти в долине реки Иордан, где климат достаточно засушливый, выращивались в лаборатории при разных условиях доступа к воде. Количество воды, получаемой растением в сутки, менялось в разных группах от 50 до 650 мм с шагом 100 мм. Исследователей интересовала возможность их использования для кормления сельскохозяйственных животных, для чего необходимо высокое содержание азота. Для 9 растений в каждой группе известно содержание азота.
- Жуков: как содержание азота меняется для разных видов растений при разных условиях выращивания? Какие растения лучше всего подходят для сельскохозяйственного использования?
Засеивание облаков и уровень осадков
Исследовалось воздействие засеивания облаков на количество осадков. Измерения проводились в течение 108 периодов на пяти участках земли в Тасмании — участки обозначены в файле как западный, восточный, южный, северный и северо-восточный. В выборке содержатся данные об уровне осадков (в миллиметрах) на каждом из пяти участков, о времени года, к которому относится период, и о том, проводилось ли засеивание.
- Карасиков: проверить, как засеивание облаков повлияло на уровень осадков.
Вакцина против вируса папилломы человека
Собраны данные по 1413 пациенткам клиник при университете Джона Хопкинса, проходившим с 2006 по 2008 вакцинацию против папилломавируса человека препаратом Гардасил. Рекомендуемый курс — три укола в течение года — был пройдён только 469 пациентками. Производитель препарата исследует, в каких демографических группах и каком способе получения вакцины проведение полного курса наиболее вероятно.
- Макарова: что отличает пациентов, прошедших полный курс вакцинации в течение года, от тех, кто его не прошёл?
Продолжительность жизни и активность размножения самцов дрозофилы
Для изучения влияния активности размножения самцов дрозофилы на продолжительность их жизни был организован следующий эксперимент. По 25 самцов в пяти группах содержались в одинаковых условиях, за исключением одного отличия: в первой группе к каждому самцу ежедневно подсаживалась готовая к размножению самка, во второй — восемь готовых к размножению самок, в третьей и четвёртой — соответственно, одна и восемь беременных самок, не готовых к размножению, наконец, к самцам пятой группы не подсаживали никого. Для каждого самца измерена продолжительность жизни, длина грудной клетки и доля времени, проводимого во сне.
- Бондарчук: исследовать связь между продолжительностью жизни самцов дрозофилы и наличием самок разного типа и количества.
Размеры черепа древних египтян
Измерено 150 черепов, найденных при раскопках в Египте. Находки относятся к пяти различным временным периодам. Для каждого черепа известны: максимальная ширина, базибрегматическая высота, базиальвеолярная длина, высота носа, примерная дата формирования.
- Дербышев: проверить, есть ли различия между размерами черепов различных временных периодов; если есть, то какие?
Эффективность тромболитической терапии
Собраны данные по 206 пациентам второго кардиологического отделения московской городской клинической больницы №25. Имеются результаты 14 анализов, а также 8 дополнительных признаков, описывающих пациента (пол, возраст, курение, наличие диабета и т.д.).
- Лийко: оценить влияние курения на вероятности выздоровления и возникновения осложнений, а также на результаты 14 анализов.
Прочность промышленных вентиляторов
Измерен разрушающий крутящий момент 64 промышленных вентиляторов; для каждого известны тип отверстия, форма барабана и метод соединения.
- Чжен: связан ли разрушающий крутящий момент с характеристиками вентилятора?
Интеллект и размер головного мозга
Исследование проводилось среди студентов психологического факультета крупного университета. Все испытуемые должны были быть правшами, а также не иметь повреждений мозга, эпилепсии, алкоголизма и сердечных заболеваний. Участники предварительного этапа эксперимента прошли несколько IQ-тестов, после чего для дальнейшего участия было отобрано 20 мужчин и 20 женщин, имевших коэффициент интеллекта либо ниже 103, либо выше 130 баллов. Для каждого из отобранных при помощи магнитно-резонансной томографии были получены 18 снимков срезов головного мозга, и общее количество пикселей на всех 18 снимках было принято в качестве меры объёма мозга. Помимо этого, были собраны данные о росте и массе тела испытуемых.
- Усманова: исследовать взаимосвязи между коэффициентами интеллекта и биологическими характеристиками испытуемых (пол, рост, вес, объём мозга).
Линька крабов
У 472 самок крабов metacarcinus magister измерена ширина панциря до и после линьки. Измерения были получены двумя способами.
1. 12000 крабов измеряли, помечали сигнальными маячками и выпускали обратно в естественную среду перед периодом линьки, затем часть крабов за вознаграждение возвращалась в лабораторию рыбаками, выловившими их с помощью стандартных ловушек для коммерческой ловли.
2. Крабов, выловленных на суше во время спаривания непосредственно перед линькой, приносили в лабораторию, измеряли, затем, через несколько дней после линьки, измеряли снова.
Для второй категории известен год вылова.
- Ефимова: исследовать различия между изменениями размеров панциря особей, линька которых проходила в лабораторных условиях и в естественных; для последних оценить влияние года вылова.
Краш-тест с манекенами
Имеются результаты 352 краш-тестов, при которых происходило лобовое столкновение автомобилей с бетонной стеной на скорости около 60 км/ч. Измерены показатели повреждения манекенов: критерий тяжести повреждений головы, замедление грудной клетки, нагрузка на левое и правое бедро.
- Виденеева: исследовать зависимость показателей повреждения от типа кузова, вида средств защиты, места манекена.
Дома престарелых Нью-Мексико
Для 52 лицензированных домов престарелых Нью-Мексико известны: число коек, суммарное годовое число дней в стационаре и койко-дней (в сотнях), суммарные годовые расходы на уход за пациентами, зарплату медсестёр и инфраструктуру (в сотнях долларов).
- Плавин: есть ли различия между сельскими и городскими домами престарелых? По каким признакам?
Обучение родителей воспитанию детей
975 родителей участвовало в программе обучения воспитанию. Было проведено три опроса, в ходе которых родители отвечали на вопрос: "За последние несколько недель обращались ли дети к вам с проблемой или вопросом, который их беспокоил?" Первый опрос был проведён до начала обучения, второй — сразу после, и третий — по прошествии 6-8 недель после окончания обучения. Известен также уровень образования родителя.
- Иноземцев: стали ли родители больше общаться с детьми в результате обучения? Проанализировать с учётом уровня образования родителей.
Данные антропометрии
Для 247 мужчин и 260 женщин измерены две группы антропометрических показателей – легко измеримые характеристики скелета и обхваты, всего 21 признак.
- Пономарев: как связаны друг с другом характеристики скелета и обхваты?
Рак лёгких в Китае
Для участников исследования, проживающих в одном из восьми городов Китая, известно, курят ли они и больны ли раком лёгких.
- Шинкевич: как связаны риск заболевания раком лёгких, курение и город проживания участников исследования?
Свойства грибов
Для 8416 грибов задано признаковое описание согласно справочнику The Audubon Society Field Guide to North American Mushrooms.
- Газизулллина: по каким признакам съедобные грибы отличаются от ядовитых, и каковы эти отличия?
Выведение нейролептиков
44 пациента центра умственного здоровья при университете Айовы принимают участие в четырёхнедельной программе выведения из организма антишизофренических нейролептиков. До начала терапии и после каждой недели у каждого измеряется тяжесть экстрапирамидных побочных эффектов.
- Веринов: как меняется тяжесть побочных эффектов в результате терапии?
Курение и болезнь Альцгеймера
Ретроспективное исследование влияния курения на болезнь Альцгеймера включает пациентов с болезнью Альцгеймера, другими формами деменции и другими диагнозами; известны статус курения и пол.
- Игнатов: как курение и пол связаны с различными формами снижения умственной деятельности?
Допустимость наказаний
Известно мнение двенадцати родителей о допустимости наказания их детей по результатам оценки в психогенном эксперименте; допустимость выражается в баллах, чем ниже балл, тем менее допустимым участник исследования считает наказание. Имеются результаты о наказании самим родителем, бабушкой и учителем ребёнка.
- Ахтямов: как зависит оценка допустимости наказания от наказывающего?
Внешний вид и привлекательность самок мечехвостов
Изучалось влияние внешних характеристик самок морских ракообразных мечехвостов на их привлекательность для самцов. Выборка состоит из данных о наблюдениях над 173 особями и содержит закодированные данные о размере самок, их весе, цвете, состоянии панциря, а также о количестве спутников.
- Омельченко: по каким признакам одинокие самки отличаются от имеющих хотя бы одного спутника?
Нарушения ПДД
В исследовании влияния обучения подростков вождению на число инцидентов с нарушениями ПДД контрольная группа состоит из 2409 человек. По каждому из них данные собираются на протяжении четырёх лет.
- Аверьянов: меняется ли в контрольной группе число инцидентов с годами? Если да, то как?
Кассовые сборы кинофильмов
На сайте boxofficemojo.com имеются сведения о мировых кассовых сборах всех кинофильмов, выходивших в США, и студиях, их выпустивших. Рассмотрим данные о фильмах, вышедших в 2014 году. Будем считать крупными киностудии, выпустившие в этом году не менее 10 фильмов.
- Рубцовенко: сравнить средние кассовые сборы вышедших в 2014 году фильмов крупных киностудий в США, по всему миру и суммарно.
Биоразлагаемость молекул
1055 химических молекул описаны с помощью 41 признака (число атомов кислорода, нитратных групп, донорных связей с водородом, потенциал ионизации и т.д.); 355 из них биоразложимы.
- Циглер: какие признаки отличают биоразложимые молекулы от устойчивых?
Продажи платьев
Имеются данные по продажам 479 платьев на сайте aliexpress.com за полтора месяца осени 2013 года. Для каждого из платьев известны также стиль, ценовая категория, рейтинг, размер, сезон, ряд характеристик внешнего вида и индикатор участия в программе рекомендаций.
- Родина: исследовать, как зависит уровень продаж от характеристик платьев.
Эхинацея и респираторные заболевания
Группа детей от 2 до 11 лет случайным образом была распределена по двум типам лечения ОРЗ — плацебо и экстракт эхинацеи. Доза эхинацеи подбиралась соответственно возрасту ребёнка по рекомендации производителя. В группе плацебо произошло 329 простудных заболеваний, в группе эхинацеи — 367. Для каждого заболевания известны тяжесть его протекания по мнению родителей и наличие сопутствующих симптомов.
- Кулунчаков: эффективно ли лечение ОРЗ с помощью экстракта эхинацеи?
Годовой заработок
Опрос US Bureau of Labor Statistics 2002 года содержит данные о годовом заработке 55729 участников; известны также их пол (1 = "male", 2 = "female" ), возраст, уровень образования (1 = "no high school", 2 = "some high school", 3 = "high school diploma", 4 = "some college", 5 = "bachelor's degree", 6 = "postgraduate degree") и тип работы (5 = "private sector", 6 = "government", 7 = "self-employed").
- Лукманов: оценить влияние образования, пола и типа работы на годовой заработок.
Одеяла с электрообогревом
Одеяла с электрообогревом применяются в хирургии для восстановления температуры тела пациента после операции. Имеются четыре вида одеяла: стандартный, b0, и три экспериментальных — b1, b2, b3. Для 41 пациента известно время, за которое нормальная температура тела восстанавливается при использовании одеяла одного из видов.
- Яковлева: отличаются ли экспериментальные одеяла от стандартного?
Риск сердечно-сосудистых заболеваний
В рамках исследования риска сердечно-сосудистых заболеваний изучалось влияние регулярных занятий спортом на частоту сердечных сокращений при выполнении шестиминутного упражнения на беговой дорожке. Выборка состоит из 800 испытуемых двух групп. Половина из них пробегала не меньше 15 миль в неделю, половина вела малоподвижный образ жизни. Известен пол испытуемых и их пульс по окончании упражнения.
- Попова: оценить влияние регулярных занятий спортом на частоту сердечных сокращений после нагрузки с учётом пола.
Оптимальные условия размножения штаммов золотистого стафилококка
При подозрении на инфекционное заболевание для правильной постановки диагноза часто бывает важно из взятых у пациентов образцов вырастить как можно более многочисленную колонию бактерий, чтобы её было удобнее исследовать. Считается, что оптимальные параметры для размножения штаммов стафилококка в лабораторных условиях следующие: температура 35 градусов, концентрация триптона в питательном растворе 1.0%, время выдержки 24 часа. Для проверки оптимальности этих условий было проведено 30 экспериментов над пятью различными штаммами стафилококка. Для каждого из экспериментов известны время выдержки, температура, концентрация триптона, а также измеренное по окончании выдержки число колониеобразующих единиц (КОЕ) бактерий каждого штамма.
- Фатыхов: оценить зависимость итогового числа КОЕ каждого из штаммов стафилококка от внешних условий; одинакова ли эта зависимость?
