BIOSTATISTIKA: HISTÓRIA, ŠTUDIJNÝ ODBOR A APLIKÁCIE - BIOLÓGIE - 2025

Tieto biostatistics je veda, ktorá je súčasťou štatistík, a aplikovať na iné disciplíny v oblasti biológie a medicíny, a to najmä.

Biológia je rozsiahla oblasť, ktorá je zodpovedná za štúdium obrovskej rozmanitosti foriem života, ktoré existujú na Zemi - vírusy, zvieratá, rastliny atď. - z rôznych hľadísk.

Zdroj: pixabay.com

Biostatistika je veľmi užitočný nástroj, ktorý možno použiť na štúdium týchto organizmov vrátane experimentálneho návrhu, zberu údajov na vykonanie štúdie a zhrnutia získaných výsledkov.

Údaje možno teda systematicky analyzovať, čo vedie k získaniu relevantných a objektívnych záverov. Rovnako má nástroje, ktoré umožňujú grafické znázornenie výsledkov.

Biostatistika má širokú škálu špecializácií v molekulárnej biológii, genetike, poľnohospodárskych štúdiách, výskume zvierat - v teréne aj v laboratóriu, medzi inými aj v klinickom ošetrovaní ľudí.

histórie

V polovici 17. storočia sa objavila moderná štatistická teória so zavedením teórie pravdepodobnosti a teórie hier a náhod, ktorú vyvinuli myslitelia z Francúzska, Nemecka a Anglicka. Teória pravdepodobnosti je kritickým konceptom a považuje sa za „chrbticu“ modernej štatistiky.

Nižšie sú uvedení niektorí z najvýznamnejších prispievateľov v oblasti biostatistiky a štatistika všeobecne:

James Bernoulli

Bernoulli bol vo svojej dobe dôležitým švajčiarskym vedcom a matematikom. Bernoullimu sa pripisuje prvé pojednanie o teórii pravdepodobnosti a binomické rozdelenie. Jeho majstrovské dielo publikoval jeho synovec v roku 1713 a nazýva sa Ars Conjectandi.

Johann Carl Friedrich Gauss

Gauss je jedným z najvýznamnejších vedcov v oblasti štatistiky. Od útleho veku sa ukázal ako zázračné dieťa, keď sa stal známym vo vedeckej oblasti, pretože bol ešte len malým stredoškolským študentom.

Jedným z jeho najdôležitejších prínosov pre vedu bolo dielo Disquisitiones arithmeticae, ktoré vyšlo vo veku 21 rokov.

V tejto knihe nemecký vedec odhaľuje teóriu čísel, ktorá tiež zostavuje výsledky niekoľkých matematikov, ako sú Fermat, Euler, Lagrange a Legendre.

Pierre Charles-Alexandre Louis

Prvú štúdiu medicíny, ktorá zahŕňala použitie štatistických metód, pripisuje lekár Pierre Charles-Alexandre Louis, francúzsky rodák. Numerickú metódu použil pri štúdiách týkajúcich sa tuberkulózy, čo malo významný vplyv na študentov medicíny v tom čase.

Štúdia motivovala ostatných lekárov k používaniu štatistických metód vo svojom výskume, čo výrazne obohatilo disciplíny, najmä tie, ktoré sa týkajú epidemiológie.

Francis Galton

Francis Galton bol charakter, ktorý mal viacnásobný prínos pre vedu a je považovaný za zakladateľa štatistickej biometrie. Galton bol bratranec britského prírodovedca Charlesa Darwina a jeho štúdie sa zakladali na zmesi teórií jeho bratranca so spoločnosťou v tzv. Sociálnom darwinizme.

Darwinove teórie mali veľký vplyv na Galtona, ktorý cítil potrebu vyvinúť štatistický model, ktorý by zaručil stabilitu obyvateľstva.

Vďaka tomuto znepokojeniu Galton vyvinul modely korelácie a regresie, ktoré sa dnes bežne používajú, ako uvidíme neskôr.

Ronald rybár

Je známy ako otec štatistík. Vývoj modernizácie biostatistických techník sa pripisuje Ronaldovi Fisherovi a jeho spolupracovníkom.

Keď Charles Darwin uverejnil pôvod druhov, biológia stále nemala presné interpretácie dedičnosti znakov.

O niekoľko rokov neskôr, s opätovným objavením diel Gregora Mendela, skupina vedcov vyvinula modernú syntézu evolúcie zlúčením oboch telies vedomostí: teórie evolúcie prostredníctvom prirodzeného výberu a zákonov dedičnosti. ,

Spolu s Fisherom vyvinuli Sewall G. Wright a JBS Haldane syntézu a stanovili princípy populačnej genetiky.

Syntéza so sebou priniesla nový odkaz v biostatistike a vyvinuté techniky boli kľúčové v biológii. Medzi nimi vyniká distribúcia odberu vzoriek, rozptyl, analýza rozptylu a experimentálny návrh. Tieto techniky majú široké využitie, od poľnohospodárstva po genetiku.

Čo študuje biostatistika? (Štúdijný odbor)

Biostatistika je odvetvie štatistiky, ktoré sa zameriava na navrhovanie a vykonávanie vedeckých experimentov, ktoré sa vykonávajú na živých bytostiach, na získavanie a analýzu údajov získaných prostredníctvom uvedených experimentov a na následnú interpretáciu a prezentáciu výsledky analýz.

Keďže biologické vedy zahŕňajú rozsiahly súbor študijných cieľov, biostatistika musí byť rovnako rozmanitá a dokáže zvládnuť rôzne témy, ktoré má biológia za cieľ študovať, charakterizovať a analyzovať formy života.

aplikácia

Aplikácia biostatistiky je mimoriadne rozmanitá. Aplikácia štatistických metód je vnútorným krokom vedeckej metódy, takže každý výskumný pracovník musí na testovanie svojich pracovných hypotéz použiť štatistiku.

Vedy o zdraví

Biostatika sa používa v oblasti zdravia na dosiahnutie výsledkov, ktoré sa okrem iného týkajú epidémií, nutričných štúdií.

Používa sa tiež priamo v lekárskych štúdiách a pri vývoji nových liečebných postupov. Štatistika umožňuje objektívne zistiť, či liek mal pozitívne, negatívne alebo neutrálne účinky na vývoj špecifického ochorenia.

Biological Sciences

Pre každého biológa je štatistika nevyhnutným nástrojom vo výskume. Výskum v biologických vedách si vyžaduje, s výnimkou niekoľkých iba čisto popisných prác, interpretáciu výsledkov, na ktoré je potrebné použiť štatistické testy.

Štatistika nám umožňuje zistiť, či rozdiely, ktoré pozorujeme v biologických systémoch, sú spôsobené náhodou, alebo či odrážajú významné rozdiely, ktoré je potrebné zohľadniť.

Rovnakým spôsobom umožňuje vytváranie modelov na predpovedanie správania určitej premennej, napríklad použitím korelácií.

Základné skúšky

V biológii je možné špecifikovať sériu testov, ktoré sa často vykonávajú vo výskume. Výber vhodného testu závisí od biologickej otázky, ktorá sa má zodpovedať, a od určitých charakteristík údajov, ako je napríklad jej rozdelenie homogenity rozptylov.

Testy na jednu premennú

Jednoduchým testom je porovnanie Studentovho t páru. Je široko používaný v lekárskych publikáciách av zdravotných záležitostiach. Všeobecne sa používa na porovnanie dvoch vzoriek s veľkosťou menšou ako 30. Predpokladá sa rovnosť rozptylov a normálne rozdelenie. Existujú varianty pre spárované alebo nepárové vzorky.

Ak vzorka nespĺňa predpoklad normálneho rozdelenia, v týchto prípadoch sa používajú testy, ktoré sa nazývajú neparametrické testy. Pre t-test je neparametrickou alternatívou Wilcoxonov test.

Často sa tiež používa analýza rozptylu (skrátene ANOVA), ktorá umožňuje rozlíšiť, či sa niekoľko vzoriek od seba významne líši. Rovnako ako Studentov t test, predpokladá rovnosť rozptylov a normálne rozdelenie. Neparametrickou alternatívou je Kruskal-Wallisov test.

Ak chcete zistiť vzťah medzi dvoma premennými, použije sa korelácia. Parametrickým testom je Pearsonova korelácia a neparametrický je Spearmanova hodnostná korelácia.

Viacrozmerné testy

Je bežné, že je potrebné študovať viac ako dve premenné, takže sú užitočné viacrozmerné testy. Patria sem regresné štúdie, kanonická korelačná analýza, diskriminačná analýza, viacrozmerná analýza rozptylu (MANOVA), logistická regresia, analýza hlavných komponentov atď.

Najpoužívanejšie programy

Biostatistika je nevyhnutným nástrojom v biologických vedách. Tieto analýzy sa vykonávajú prostredníctvom špecializovaných programov na štatistickú analýzu údajov.

SPSS

Jedným z najpoužívanejších na svete v akademickom prostredí je SPSS. Medzi jeho výhody patrí manipulácia s veľkým množstvom údajov a schopnosť premeniť premenné.

S-plus a Statistica

S-plus je ďalší široko používaný program, ktorý umožňuje - ako SPSS - vykonávať základné štatistické testy veľkého množstva údajov. Štatistika je tiež široko používaná a vyznačuje sa intuitívnym ovládaním a rozmanitosťou grafiky, ktorú ponúka.

R

Dnes sa väčšina biológov rozhoduje vykonať štatistickú analýzu v R. Tento softvér sa vyznačuje univerzálnosťou, pretože každý deň sa vytvárajú nové balíčky s viacerými funkciami. Na rozdiel od predchádzajúcich programov, v R musíte nájsť balík, ktorý vykonáva test, ktorý chcete urobiť, a stiahnuť ho.

Hoci sa R ​​nemusí zdať príliš užívateľsky prívetivý a užívateľsky prívetivý, poskytuje biológom širokú škálu užitočných testov a funkcií. Okrem toho existujú určité balíčky (napríklad ggplot), ktoré umožňujú vizualizáciu údajov veľmi profesionálnym spôsobom.

Referencie

1. Bali, J. (2017) Základy biostatistiky: Manuál pre lekárov. Jaypee Brothers Medical Publishers.
2. Hazra, A., a Gogtay, N. (2016). Modul 1 série biostatistiky: Základy biostatistiky. Indický denník dermatológie, 61 (1), 10.
3. Saha, I., a Paul, B. (2016). Základy biostatistiky: pre vysokoškolákov, postgraduálnych študentov lekárskych vied, biomedicínskych vied a výskumných pracovníkov. Akademickí vydavatelia.
4. Trapp, RG a Dawson, B. (1994). Základná a klinická biostatistika. Appleton a Lange.
5. Zhao, Y. & Chen, DG (2018). Nové hranice biostatistiky a bioinformatiky. Springer.