Matplotlib é uma biblioteca de plotagem poderosa usada na linguagem de programação Python. Ele fornece uma API orientada a objetos para incorporar gráficos em aplicativos que usam kits de ferramentas GUI de uso geral, como Tkinter, wxPython ou Qt. Uma das ferramentas importantes fornecidas pelo Matplotlib é a capacidade de criar um gráfico de intervalo de confiança.
O intervalo de confiança, como termo estatístico, refere-se ao grau de certeza em um método de amostragem. Um nível de confiança indica o quão certo você pode ter, expresso como uma porcentagem. Por exemplo, um nível de confiança de 99% sugere que cada uma de suas estimativas de probabilidade provavelmente será precisa em 99% das vezes.
Criando um gráfico de intervalo de confiança usando Matplotlib
A criação de um gráfico de intervalo de confiança no Matplotlib envolve várias etapas. Vamos nos aprofundar na explicação do código Python correspondente para realizar estas etapas:
Primeiro, temos que importar as bibliotecas necessárias:
import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np from scipy.stats import sem, t from scipy import mean
Agora, podemos calcular o intervalo de confiança seguindo estas etapas.
1. Determine um conjunto de dados aleatório para o qual calcularemos o intervalo de confiança.
2. Calcule a média e o erro padrão do conjunto de dados.
3. Determine a margem de erro do intervalo de confiança.
4. Por fim, calcule o intervalo do intervalo de confiança.
Aqui está o código Python correspondente a essas etapas.
confidence = 0.95 data = np.random.rand(100) n = len(data) m = mean(data) std_err = sem(data) h = std_err * t.ppf((1 + confidence) / 2, n - 1) start = m - h end = m + h
A variável «confiança» é o nível de confiança expresso em percentagem e «dados» contém o conjunto de dados aleatório. A média e o erro padrão são calculados pelas funções 'média' e 'sem' da biblioteca SciPy, respectivamente. A margem de erro 'h' é determinada multiplicando o erro padrão pelo escore t, que buscamos na distribuição t usando a função 'ppf'. Por último, calculamos o intervalo do intervalo de confiança.
Traçando o intervalo de confiança no Matplotlib
Nesta seção final do código, utilizamos Matplotlib para visualizar o intervalo de confiança.
plt.figure(figsize=(9,6))
plt.bar(np.arange(len(data)), data)
plt.fill_between(np.arange(len(data)), start, end, color='b', alpha=0.1)
plt.title('Confidence Interval')
plt.show()
Ele usa um gráfico de barras para exibir os dados e o método 'fill_between' para representar o intervalo de confiança. A função 'figura' inicializa uma nova figura e a função 'show' apresenta o gráfico.
Criando um gráfico de intervalo de confiança no Matplotlib é uma maneira conveniente de analisar visualmente seus dados, especialmente dados que envolvem análise estatística. Esta poderosa ferramenta oferece uma maneira fácil e intuitiva apresentar dados complexos em um formato que possa ser facilmente interpretado, tornando-o um kit de ferramentas essencial para qualquer analista ou cientista de dados python. Ao compreender como manipular e usar isso, podemos tornar o processo de interpretação de dados mais eficiente e preciso.
