Programa informático de estadística para el laboratorio básico de licenciatura

Question

Tendré que realizar algunos experimentos sencillos, como medir el periodo y la amortiguación de un péndulo, la distancia focal de una lente,

Como resultado, terminaré con algunos puntos de datos X, Y y necesitaré calcular la derivación, las medias, la kovarianza y proporcionar un ajuste para una función liniarizada.

Dice explícitamente que podemos utilizar software o programas escritos por nosotros mismos.

Podría implementar todas las fórmulas estadísticas de la hoja de ayuda en, digamos, Python y ejecutarla, pero eso parece una enorme duplicación de esfuerzos.

¿Existe algún software que me ayude con este tipo de cosas?

Actualmente tengo:

• Mathematica
• Octava
• xmgrace
• (RAÍZ)

Answer 1

Para el análisis estadístico, Gnumeric funciona muy bien, ya que ha superado muchas pruebas estadísticas. Este informe explica por qué es una opción mucho mejor que Excel.

Por supuesto, también hay R que es el mayor paquete estadístico gratuito y se utiliza en muchas áreas de investigación.

Personalmente creo que ir por la ruta de python simple tampoco es una mala idea, ya que no hay nada que hacer "bajo el capó" y mirar y modificar el código fuente puede ser una gran experiencia de aprendizaje.

Como ejemplo, esta es una implementación muy básica para calcular la desviación estándar de la muestra. No está optimizada para parecer pitónica ni utiliza muchas funciones de biblioteca, pero es muy fácil de entender. Partimos de la definición $$s = \sqrt{\frac{1}{N-1} \sum_{i=1}^N (x_i - \overline{x})^2}$$ y terminar con la siguiente pieza:

import numpy as np

def sample_std_dev(samples):

    N = len(samples)
    mean = sum(samples)/N

    summation = 0.0    
    for xi in samples:
        summation = summation + (xi-mean)**2

    # remember: (N-1) from Bessel's correction 
    std_dev = np.sqrt( 1.0/(N-1.0) * summation)

    return std_dev

samples = np.array([2.1, 2.2, 2.0, 2.5, 2.3, 2.1])

std_dev = sample_std_dev(samples)

print("Sample standard deviation:")
print(std_dev)

Answer 2

Recomiendo usar Octave (o Matlab, que es mucho más fácil de usar pero necesitarás una licencia). Para cada cantidad que has mencionado hay un comando en Octave y es tan sencillo como a=media(y) o v=cov(x,y). Importar y exportar datos también es muy fácil.

Answer 3

Utilicé Excel, tiene todas las funciones necesarias para los estudiantes universitarios y es sencillo. Por no hablar de que la depuración de la entrada de ecuaciones era sencilla. Pero, mirando hacia atrás, me gustaría haberme familiarizado antes con algo como Matlab.