BIOSTATISZTIKA: TÖRTÉNELEM, TANULMÁNYI TERÜLET ÉS ALKALMAZÁSOK - BIOLÓGIA - 2026

A biostatisztika egy tudomány, amely a statisztikák részét képezi, és főként a biológia és az orvostudomány területén más tudományterületekre alkalmazza.

A biológia kiterjedt terület, amelynek feladata a Földön létező óriási különféle formák - vírusok, állatok, növények stb. - különböző nézőpontokból történő tanulmányozása.

Forrás: pixabay.com

A biostatisztika nagyon hasznos eszköz, amely alkalmazható ezen organizmusok vizsgálatára, ideértve a kísérleti tervezést, a vizsgálat elvégzéséhez szükséges adatgyűjtést és a kapott eredmények összefoglalását.

Így az adatok szisztematikusan elemezhetők, releváns és objektív következtetésekhez vezetve. Ugyanúgy rendelkezik eszközökkel, amelyek lehetővé teszik az eredmények grafikus ábrázolását.

A biostatisztika számos alspecifikus termékcsoportot foglal magában a molekuláris biológiában, a genetikában, a mezőgazdasági vizsgálatokban, az állatokon végzett kutatásokban - mind a terepen, mind a laboratóriumban, többek között az emberek klinikai kezelésein.

Történelem

A tizenhetedik század közepén alakult ki a modern statisztikai elmélet a valószínűség elméletének, valamint a játék és a véletlen elméletének bevezetésével, amelyet Franciaország, Németország és Anglia gondolkodói fejlesztettek ki. A valószínűségi elmélet kritikus fogalom, és a modern statisztikák gerincének tekinthető.

Az alábbiakban felsoroljuk a biostatisztika és általában a statisztika terén a legjelentősebb közreműködőket:

James Bernoulli

Bernoulli kora fontos svájci tudós és matematikus volt. Bernoulli-nak jóváírják a valószínűségi elméletről szóló első értekezést és a binomiális eloszlást. Mesterművét unokaöccse 1713-ban tette közzé, és Ars Conjectandi címet viseli.

Johann Carl Friedrich Gauss

Gauss az egyik legkiemelkedőbb tudós a statisztikákban. Kora kora óta bebizonyította, hogy gyermekkori, és csak fiatal középiskolai hallgatója óta ismeri magát a tudományos területen.

Az egyik legfontosabb hozzájárulása a tudományhoz a Disquisitiones arithmeticae volt, amely Gauss 21 éves korában jelent meg.

Ebben a könyvben a német tudóság szám-elméletet tár fel, amely egy olyan matematikus sorozat eredményeit is összeállítja, mint például Fermat, Euler, Lagrange és Legendre.

Pierre Charles-Alexandre Louis

Az orvostudomány első tanulmányát, amely statisztikai módszerek alkalmazását vonta maga után, Pierre Charles-Alexandre Louis orvosnak tulajdonították, aki Franciaországban született. A numerikus módszert a tuberkulózisgal kapcsolatos tanulmányokhoz alkalmazta, jelentős hatással volt a korabeli orvostudomány hallgatóira.

A tanulmány más orvosokat motivált arra, hogy statisztikai módszereket alkalmazzanak kutatásukban, ami nagymértékben gazdagította a tudományágakat, különös tekintettel az epidemiológiára.

Francis Galton

Francis Galton olyan szereplő, aki többször is hozzájárult a tudományhoz, és a statisztikai biometria alapítójának tekintik. Galton volt a Charles Darwin brit természettudós unokatestvére, és tanulmányai az unokatestvére és a társadalom közötti elméletek keverékén alapultak, amit a társadalmi darwinizmusnak neveztek.

Darwin elméletei nagy hatással voltak Galtonra, aki úgy érezte, hogy statisztikai modell kidolgozására van szükség, amely garantálja a lakosság stabilitását.

Ennek az aggodalomnak köszönhetően Galton kifejlesztette azokat a korrelációs és regressziós modelleket, amelyeket manapság széles körben használnak, amint később látni fogjuk.

Ronald Fisher

A statisztikák atyjának nevezik. A biostatisztikai technikák modernizációjának fejlesztését Ronald Fishernek és munkatársainak tulajdonították.

Amikor Charles Darwin közzétette a fajok eredetét, a biológia még mindig nem adott pontos értelmezést a karakterek örökségéről.

Évekkel később, Gregor Mendel munkáinak újbóli felfedezésével, egy tudóscsoport fejlesztette ki az evolúció modern szintézisét, mindkét tudástest összevonásával: a természetes szelekción keresztüli evolúcióelmélettel és az öröklési törvényekkel..

Fisherrel, Sewall G. Wright-nal és JBS Haldane-vel közösen fejlesztette ki a szintézist és meghatározta a populációgenetika alapelveit.

A szintézis új örökséget hozott a biostatisztikában, és a kidolgozott technikák kulcsszerepet játszottak a biológiában. Ezek közül kiemelkedik a mintavétel eloszlása, a variancia, a varianciaanalízis és a kísérleti terv. Ezeknek a technikáknak a széles körű felhasználása van, a mezőgazdaságtól a genetikáig.

Mit vizsgál a biostatisztika? (Tanulmányi terület)

A biostatisztika a statisztikák egyik ága, amely az élőlényekben végzett tudományos kísérletek megtervezésére és végrehajtására, az említett kísérletekkel kapott adatok megszerzésére és elemzésére, valamint a későbbi értelmezésére és bemutatására összpontosít. az elemzések eredményei.

Mivel a biológiai tudományok széles körű tanulmányi célokat foglalnak magukban, a biostatisztikának ugyanolyan sokszínűnek kell lennie, és képes kezelni a biológia különböző témáit, amelyek célja a biológia az életformák tanulmányozása, jellemzése és elemzése.

Alkalmazások

A biostatisztika alkalmazásai rendkívül változatosak. A statisztikai módszerek alkalmazása a tudományos módszer lényeges lépése, tehát minden kutatónak össze kell vonnia a statisztikákat a munkahipotézise tesztelése érdekében.

Egészségtudomány

A biostatisztikát az egészségügyi területen használják többek között járványokkal, táplálkozási vizsgálatokkal kapcsolatos eredmények előállítására.

Közvetlenül orvosi vizsgálatokban és új kezelések fejlesztésében is felhasználják. A statisztikák lehetővé teszik objektív módon megkülönböztetni, hogy egy gyógyszer pozitív, negatív vagy semleges hatással volt-e egy adott betegség kialakulására.

biológiai tudományok

Bármely biológus számára a statisztika nélkülözhetetlen eszköz a kutatásban. A tisztán leíró művek kivételével, a biológiai tudományokban végzett vizsgálatok megkövetelik az eredmények értelmezését, amelyekhez statisztikai tesztek alkalmazása szükséges.

A statisztikák lehetővé teszik számunkra, hogy megtudjuk, a biológiai rendszerekben megfigyelt különbségek véletlenszerűek-e, vagy tükrözik-e olyan jelentős különbségeket, amelyeket figyelembe kell venni.

Ugyanígy lehetővé teszi modellek létrehozását, hogy előre jelezze bizonyos változók viselkedését, például korrelációk alkalmazásával.

Alapvető tesztek

A biológiában meghatározható a kutatás során gyakran végzett tesztek sorozata. A megfelelő teszt megválasztása a megválaszolandó biológiai kérdéstől és az adatok bizonyos tulajdonságaitól, például az eltérések homogenitásának megoszlásától függ.

Tesztek egy változóra

Egy egyszerű teszt a Student pár összehasonlítása. Széles körben használják orvosi kiadványokban és egészségügyi kérdésekben. Általában két mintát hasonlítanak össze, amelyek mérete kisebb, mint 30. Ez feltételezi az egyenlőség varianciákat és a normál eloszlást. Vannak párosított vagy pár nélküli minták változatai.

Ha a minta nem felel meg a normál eloszlás feltételezésének, akkor ezekben az esetekben használnak teszteket, amelyeket nem-paraméteres teszteknek hívnak. A t-teszthez a nem paraméteres alternatíva a Wilcoxon rank teszt.

A varianciaanalízist (ANOVA rövidítve) szintén széles körben használják, és lehetővé teszik annak megkülönböztetését, hogy több minta jelentősen különbözik-e egymástól. Akárcsak a Student-féle t-teszt, feltételezi a varianciák és a normális eloszlás egyenlőségét. A nem paraméteres alternatíva a Kruskal-Wallis teszt.

Ha meg akarja határozni a két változó közötti kapcsolatot, akkor korreláció kerül alkalmazásra. A paraméteres teszt a Pearson korreláció, a nem paraméteres a Spearman rang korreláció.

Többváltozós tesztek

Gyakori, hogy kettőnél több változót kíván tanulmányozni, így a többváltozós tesztek nagyon hasznosak. Ezek magukban foglalják a regressziós vizsgálatokat, a kanonikus korrelációs elemzést, a diszkriminancia analízist, a többváltozós varianciaanalízist (MANOVA), a logisztikai regressziót, a fő komponensek elemzését stb.

A leggyakrabban használt programok

A biostatisztika alapvető eszköz a biológiai tudományokban. Ezeket az elemzéseket az adatok statisztikai elemzésére szolgáló speciális programok végzik.

SPSS

Az egyetemes környezetben az egyik legszélesebb körben alkalmazott SPSS. Előnyei között szerepel a nagy mennyiségű adat kezelése és a változók újrakódolása.

S-plus és Statistica

Az S-plus egy másik széles körben használt program, amely - akár az SPSS-hez hasonlóan - lehetővé teszi az alapvető statisztikai tesztek elvégzését nagy mennyiségű adatról. A Statisticát szintén széles körben használják, és intuitív kezelhetőségével, valamint az általa kínált grafika sokféleségével jellemzik.

R

Ma a legtöbb biológus úgy dönt, hogy statisztikai elemzését R-ben végzi. Ezt a szoftvert sokoldalúság jellemzi, mivel minden nap új, többfunkciós csomagok készülnek. A korábbi programoktól eltérően, az R alkalmazásban meg kell találnia a csomagot, amely elvégzi a kívánt tesztet, és töltse le.

Noha az R nem tűnik nagyon felhasználóbarátnak és felhasználóbarátnak, sokféle hasznos tesztet és funkciót nyújt a biológusok számára. Ezen kívül vannak bizonyos csomagok (például a ggplot), amelyek lehetővé teszik az adatok nagyon profi megjelenítését.

Irodalom

1. Bali, J. (2017) A biostatisztika alapjai: Kézikönyv az orvosok számára. A Jaypee Brothers Medical kiadók.
2. Hazra, A. és Gogtay, N. (2016). Biostatisztika sorozat 1. modul: A biostatisztika alapjai. Indiai dermatológiai folyóirat, 61 (1), 10.
3. Saha, I. és Paul, B. (2016). A biostatisztika alapvető elemei: az orvostudomány, az orvostudomány és az orvostudomány egyetemi és posztgraduális hallgatói, valamint a kutatók számára. Tudományos kiadók.
4. Trapp, RG és Dawson, B. (1994). Alapvető és klinikai biostatisztika. Appleton & Lange.
5. Zhao, Y. és Chen, Főigazgatóság (2018). A biostatisztika és a bioinformatika új határai. Springer.