-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 5
/
Copy path13-NHST.Rmd
585 lines (434 loc) · 31.2 KB
/
13-NHST.Rmd
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
---
output: html_document
editor_options:
chunk_output_type: console
---
# Проверка статистических гипотез
```{r, include=FALSE}
knitr::opts_chunk$set(echo = TRUE)
library(tidyverse)
theme_set(theme_bw())
```
## О статистике
Статистика позволяет оценить какие-то стохастические процессы, которые происходят в мире. Центральное понятие статистики --- **генеральная совокупность**, множество всех элементов какой-либо группы, параметр которой мы хотим оценить:
* все жители РФ при оценке роста;
* все возможные тексты писателя (реальные и потенциальные) при оценке частоты встречаемости каких-либо элементов;
* все возможные курсы валют при попытке оценить курс валюты завтра;
* все страны при попытке оценить количество уникальных имен в странах мира
* и т. д.
Весь статистический анализ строится на основе **предположений о свойствах генеральной совокупности** и **некоторой выборки из генеральной совкупности**. Так если мы не можем взять всю генеральную совокупность и оценить ее параметр θ (средний рост, доля встречаемости гласных в текстах писателя и т. д.), то мы берем случайную выборку из генеральной совокупности и оцениваем параметр выборки θ̂ и делаем предположения о том, как параметр может быть устроен в генеральной совокупности. Если выборка, которой мы располагаем содержит в себе генеральную совокупность, то нужда оценить некоторый параметр казалось бы отпадает (в таком случае задача переходит в область теории вероятностей):
* Какая доля слов "не" в корпусе текстов Пушкина?
Однако бывают задачи, которые даже обладая генеральной совокупностью, можно переформулировать в статистические:
* Какая доля слов "не" будет в свежеобнаруженном тексте Пушкина длины $n$?
* Исследователь каждый год ездит на остров Суматра и обнаруживает каждый год несколько неизвестных науке видов ящериц. С каждый годом он обнаруживает неизвестные науке виды ящериц все реже и реже. Можем ли мы оценить сколько ящериц неизвестного вида исследователь найдет в этом году?
Существует несколько школ статистического анализа: фриквентистская и байесовская. Мы будем работать в рамках фриквентистской.
## Проверка нулевой гипотезы
Теперь мы обсудим стандартный трюк, который получил большую популярность в XX веке, и сейчас повсеместно продолжает использоваться. Этот трюк, к сожалению, помогает лишь показать, что что-то отличается, так что мы немножко переиначим наши задачи.
Представим себе, что я исследую героев Звездных войн. Я верю, что герои с именем на "B" встречаются в Звездных войнах с вероятностью 0.103. В новом фильме из 13 новых персонажей 4 имеют имя на "B", т. е. мы наблюдаем долю 0.31. Является ли разница межда наблюдениями 0.31 и ожиданиями 0.103 статистически значимой?
Создадим две гипотезы:
* $H_0$ --- (нулевая гипотеза) разница не является статистически значимой, т. е. наблюдаемые данные могут происходят из ожидаемого распределения.
* $H_1$ --- (альтернативная гипотеза) разница является статистически значимой, т. е. наблюдаемые данные не могут происходят из ожидаемого распределения.
Нулевая гипотеза --- это гипотеза, которую каждый исследователь хочет отвергнуть, и принять альтернативную. После применения статистического критерия (каждый критерий зависит от конкретного статистического теста, а выбор теста зависит от типа данных) исследователь считает вероятность наблюдать такой или более экстремальный результат, если верна нулевая гипотеза (**p-value, p-уровень значимости**):
```{r, echo=FALSE}
tibble(x = seq(0, 13),
y = dbinom(x, size = 13, 0.103),
z = ifelse(x %in% 4:13, TRUE, NA)) %>%
ggplot(aes(x, y, fill = z))+
geom_col(show.legend = FALSE)
```
```{r}
sum(dbinom(4:13, size = 13, prob = 0.103))
```
Это же можно сделать при помощи следующей функции:
```{r}
binom.test(x = 4, n = 13, p = 0.103, alternative = "greater")
```
Дальше в разных науках принимают некоторое критическое значение (в большинстве случаев это 0.05), и если p-value меньше данного заветного значения, считается, что тогда разница является статистически значимой.
![If all else fails, use "significant at a p>0.05 level" and hope no one notices (https://xkcd.com/1478/)](https://imgs.xkcd.com/comics/p_values.png)
## Классификация статистических тестов
### Количество выборок
* Одновыборочные тесты (one-sample tests)
```{r, echo = FALSE, message=FALSE}
set.seed(42)
tibble(x = rnorm(100, mean = 80, sd = 10)) %>%
ggplot(aes(x)) +
geom_dotplot()+
geom_vline(xintercept = 55, linetype = 2, size = 2, color = "darkgreen")+
scale_y_continuous(breaks = c())+
labs(y = "")
```
* Двухвыборочные тесты (two-sample tests)
```{r, echo = FALSE, message=FALSE}
set.seed(42)
tibble(x = rnorm(100, mean = 80, sd = 10),
y = rnorm(100, mean = 65, sd = 10)) %>%
pivot_longer(names_to = "dataset", values_to = "value", x:y) %>%
group_by(dataset) %>%
mutate(mean = mean(value)) %>%
ggplot(aes(value, fill = dataset)) +
geom_dotplot(show.legend = FALSE, alpha = 0.8)+
geom_vline(aes(xintercept = mean, color = dataset), linetype = 2, size = 2, show.legend = FALSE)+
scale_y_continuous(breaks = c())+
labs(y = "")
```
* многовыборочные тесты (multiple-sample tests)
```{r, echo = FALSE, message=FALSE}
set.seed(42)
tibble(x = rnorm(100, mean = 80, sd = 10),
y = rnorm(100, mean = 65, sd = 8),
z = rnorm(100, mean = 95, sd = 6)) %>%
pivot_longer(names_to = "dataset", values_to = "value", x:z) %>%
group_by(dataset) %>%
mutate(mean = mean(value)) %>%
ggplot(aes(value, fill = dataset)) +
geom_dotplot(show.legend = FALSE, alpha = 0.8)+
geom_vline(aes(xintercept = mean, color = dataset), linetype = 2, size = 2, show.legend = FALSE)+
scale_y_continuous(breaks = c())+
labs(y = "")
```
### Направление
* односторонние
```{r,echo=FALSE}
tibble(x = -10:110) %>%
ggplot(aes(x)) +
stat_function(fun = dnorm, args = c(mean = 60, sd = 10))+
stat_function(fun = dnorm, args = c(mean = 60, sd = 10),
geom = 'area', xlim = c(qnorm(0.95, 60, 10), 110), fill = 'lightblue')
tibble(x = -10:110) %>%
ggplot(aes(x)) +
stat_function(fun = dnorm, args = c(mean = 60, sd = 10))+
stat_function(fun = dnorm, args = c(mean = 60, sd = 10),
geom = 'area', xlim = c(-10, qnorm(0.05, 60, 10)), fill = 'lightblue')
```
* двусторонние
```{r,echo=FALSE}
tibble(x = -10:110) %>%
ggplot(aes(x)) +
stat_function(fun = dnorm, args = c(mean = 60, sd = 10))+
stat_function(fun = dnorm, args = c(mean = 60, sd = 10),
geom = 'area', xlim = c(-10, qnorm(0.025, 60, 10)), fill = 'lightblue') +
stat_function(fun = dnorm, args = c(mean = 60, sd = 10),
geom = 'area', xlim = c(qnorm(0.975, 60, 10), 110), fill = 'lightblue')
```
### Парные vs. непарные
* непарные --- если наблюдения в одной группе независимы друг от друга (мужчины vs. женщины, пожилые vs. молодые? и т. д.)
* парные --- если наблюдения имеют соответствия между собой (настроение до пары R и после, измерение температуры обычным и инфракрасным термометром, и т. п.)
### Параметрические vs. непараметрические
Некоторые тесты работают с предположениями об устройстве данных. В нашем случае данные предположения: нормальность распределения.
### Классификация тестов
| распределение | тип группы | # групп | тест |
|----------------|----------------------|:-------:|--------------------------------|
| категориальные | с заданным значением | 1 | биномиальный тест, χ² |
| категориальные | независимые | 2 | χ², тест Фишера, G-test (LL-score) |
| категориальные | зависимые | 2 | критерий Мак-Нимара |
| нормальное | с заданным значением | 1 | одновыборочный t-test |
| нормальное | независимые | 2 | t-test для независимых выборок |
| нормальное | зависимые | 2 | парный t-test |
| не нормальное | с заданным значением | 1 | критерий Уилкоксона |
| не нормальное | независимые | 2 | критерий Манна-Уитни |
| не нормальное | зависимые | 2 | критерий Уилкоксона |
## Одновыборочные тесты
### Биномиальный тест
Мы уже обсудили биномиальный тест выше. В частотном словаре [Ляшевская Шаров 2009], созданном на базе корпуса объемом 92 млн. словоупотреблений, существительное *кенгуру* имеет абсолютную частотность 0.0000021, а предлог *к* --- 0.005389 (его вариант *ко* в расчет не берется). В некотором тексте длиной 61981 слов существительное кенгуру встречается 58 раз, а предлог к --- 254. Можем ли мы считать, что это обычный ничем не примечательный результат?
```{r}
# кенгуру
binom.test(x = 58, n = 61981, p = 0.0000021)
# к
binom.test(x = 254, n = 61981, p = 0.005389)
```
```{block, type = "rmdtask"}
Мы посчитали количество букв *а* в рассказе А. П. Чехова и получили 58 букв из рассказа длинной 699 букв (пробелы и латинские буквы выкинуты). Является ли этот результат неожиданным, если мы ожидали долю 0.08. Приведите значение p-value с точностью до 2 знаком после запятой.
```
```{r, echo = FALSE, results='asis'}
library(checkdown)
check_question(answer = round(binom.test(x = 58, n = 699, p = 0.08)$p.value, 2))
```
### Одновыборочный t-тест
Из статьи С. Степановой 2011 мы знаем, что носители русского языка в среднем говорят 5.31 слога в секунду со стандартным отклонением 1,93 (мужчины 5.46 слога в секунду со средним отклонением 2.02, женщины 5.23 слога в секунду со средним отклонением 1.84, дети 3.86 слога в секунду со средним отклонением 1.67). Мы опросили 30 носителей деревни N и выяснили, что средняя равна 7, а стандартное отклонение равно 2. Является ли данная разницастатистически значимой?
```{r, message=FALSE}
set.seed(42)
data <- rnorm(n = 30, mean = 7, sd = 2)
tibble(data) %>%
ggplot(aes(data))+
geom_dotplot()+
geom_vline(xintercept = mean(data), size = 2, linetype = 2)+
geom_vline(xintercept = 5.31, size = 2, linetype = 2, color = "red")+
annotate(geom = "text", x = 3, color = "red", y = 0.75, label = "среднее согласно\n[Степанова 2011]", size = 5)
```
```{r}
t.test(data, mu = 5.31)
```
```{block, type = "rmdtask"}
Создайте 30 нормально распределенных наблюдений со средним 6 и стандартным отклонением 2, используя `set.seed(42)` и сравните полученные данные с результатами Степановой. Является ли разница статистически значимой? Приведите значение p-value с точностью до 2 знаком после запятой.
```
```{r, echo = FALSE, results='asis'}
set.seed(42)
my_data <- rnorm(n = 30, mean = 6, sd = 2)
check_question(answer = round(t.test(my_data, mu = 5.31)$p.value, 2))
```
t-тест имеет несколько предположений относительно структуры данных:
* нормальность распределения данных
* гомоскедостичность (гомогенность) дисперсии
### Тест Уилкоксона
Если данные не нормально распределено, обычно используют критерий Уилкоксона
```{r, message=FALSE}
set.seed(42)
data <- rlnorm(n = 30, mean = 1.8, sd = 0.1)
tibble(data) %>%
ggplot(aes(data))+
geom_dotplot()+
geom_vline(xintercept = mean(data), size = 2, linetype = 2)+
geom_vline(xintercept = 5.31, size = 2, linetype = 2, color = "red")+
annotate(geom = "text", x = 4.9, color = "red", y = 0.75, label = "среднее согласно\n[Степанова 2011]", size = 5)
wilcox.test(data, mu = 5.31)
```
## Двухвыборочные тесты
### Двухвыборочный t-тест
Логика двухвыборочного теста такая же как одновыборочного:
```{r, message=FALSE}
set.seed(42)
sample_1 <- rnorm(25, mean = 40, sd = 5)
sample_2 <- rnorm(25, mean = 50, sd = 4.5)
tibble(sample_1, sample_2) %>%
pivot_longer(names_to = "dataset", values_to = "values", sample_1:sample_2) %>%
group_by(dataset) %>%
mutate(mean = mean(values)) %>%
ggplot(aes(values, fill = dataset))+
geom_dotplot(show.legend = FALSE)+
geom_vline(aes(xintercept = mean, color = dataset), size = 2, linetype = 2, show.legend = FALSE)
t.test(sample_1, sample_2)
```
```{block, type = "rmdtask"}
В работе (Coretta 2017, https://goo.gl/NrfgJm) рассматривается отношения между длительностью гласного и придыхание согласного. Автор собрал данные 5 носителей исландского. Дальше он извлек длительность гласного, после которого были придыхательные и непридыхательные. Скачайте [данные](https://raw.githubusercontent.com/agricolamz/DS_for_DH/master/data/icelandic.csv) и Проверьте, правда ли, что гласные перед аспирированныем согласными статистикали значимо короче гласных после которых непридыхательные для носителя. В ответе приведите t-статистику c точностью до трех знаков после запятой.
```
### Двухвыборочный парный t-тест
```{r, message=FALSE}
set.seed(42)
sample_1 <- rnorm(25, mean = 40, sd = 5)
sample_2 <- sample_1 - rnorm(25, mean = 5)
tibble(sample_1, sample_2) %>%
pivot_longer(names_to = "dataset", values_to = "values", sample_1:sample_2) %>%
group_by(dataset) %>%
mutate(mean = mean(values)) %>%
ggplot(aes(values, fill = dataset))+
geom_dotplot(show.legend = FALSE)+
geom_vline(aes(xintercept = mean, color = dataset), size = 2, linetype = 2, show.legend = FALSE)
t.test(sample_1, sample_2, paired = TRUE)
```
### Критерий Манна-Уитни
Если данные не распределены нормально, тогда используется критерий Манна-Уитни (по английски его тоже называют Wilcoxon test).
```{r, message=FALSE}
set.seed(42)
data_1 <- rlnorm(n = 30, mean = 1.8, sd = 0.1)
data_2 <- rlnorm(n = 30, mean = 1.6, sd = 0.1)
tibble(data_1, data_2) %>%
pivot_longer(names_to = "dataset", values_to = "values", data_1:data_2) %>%
group_by(dataset) %>%
mutate(mean = mean(values)) %>%
ggplot(aes(values, fill = dataset))+
geom_dotplot(show.legend = FALSE)+
geom_vline(aes(xintercept = mean, color = dataset), size = 2, linetype = 2, show.legend = FALSE)
wilcox.test(data_1, data_2)
```
### Критерий χ², тест Фишера
Если мы хотим сравнить распределение категориальных переменных, то обычно строят таблицы сопряженности и используют критерий χ².
Например, из интервью с носителями одной деревни произвольным образом выбрали по пол часа и посчитали кол-во реализаций диалектных форм vs. недиалектных. В результате получилось что у женщин было 107 диалектных форм vs. 93 недиалектные, а у мужчин — 74 vs. 45. Значима ли зафиксированная разница?
```{r, message=FALSE}
dialect_forms <- read_csv("https://raw.githubusercontent.com/agricolamz/DS_for_DH/master/data/dialect_forms_fake.csv")
dialect_forms %>%
ggplot(aes(gender, fill = form))+
geom_bar()
table(dialect_forms)
prop.table(table(dialect_forms))
chisq.test(table(dialect_forms))
```
Критерий χ² считают относительно наблюдаемых $f_o$ и ожидаемых $f_e$ значений:
$$\chi^2 = \sum\frac{\left(f_0-f_e\right)^2}{f_e}$$
Считается, что критерий χ² не стоит применять, если хотя бы одно из **ожидаемых** значений меньше 5. Давайте посмотрим на ожидаемые наблюдения:
```{r}
chisq.test(table(dialect_forms))$expected
chisq.test(table(dialect_forms))$observed
```
Если одно из **ожидаемых** значений меньше 5, то следует использовать тест Фишера:
```{r}
fisher.test(table(dialect_forms))
```
Вообще таблицы сопряженности бывают разные, да и тестов куда больше см. [@lydersen09]
### Критерий Мак Немара
Во время диалектологической экспедиции от 20 информантов (10 мужчин, 10 женщин) были записаны списки слов. Получилось, что 13 информантов использовали в речи велярный фрикативный ɣ, а 22 — велярный стоп ɡ. Через 5 лет работали с теми же информантами и соотношение немного поменялось: 7 ɣ против 28 ɡ. Является ли
получившаяся разница статистически значимой?
```{r, message=FALSE}
repeated_dialect_forms <- read_csv("https://raw.githubusercontent.com/agricolamz/DS_for_DH/master/data/dialect_forms_repeated_fake.csv")
table(repeated_dialect_forms)
prop.table(table(repeated_dialect_forms))
repeated_dialect_forms %>%
ggplot(aes(time, fill = feature))+
geom_bar()
mcnemar.test(table(repeated_dialect_forms))
```
## Послесловие
P-value очень много ругают
* за то, что его очень часто понимают неправильно [@gigerenzer04], [@goodman08]
* за то, что само по себе p-value < 0.05 слабый довод [@sterne01], [@nuzzo14], [@wasserstein16]
> Q: Why do so many colleges and grad schools teach p = 0.05?
> A: Because that's still what the scientific community and journal editors use.
> Q: Why do so many people still use p = 0.05?
> A: Because that's what they were taught in college or grad school
[@wasserstein16]
В связи с этим, сейчас можно наблюдать
* большое обсуждение p-value vs. доверительные интервалы
* все нарастающую популярность Байесовской статистики
## Рассказы Чехова и Зощенко
###
```{block, type = "rmdtask"}
[Рассказы Чехова](https://github.com/agricolamz/DS_for_DH/raw/master/data/tidy_chekhov.tsv) и [Зощенко](https://github.com/agricolamz/DS_for_DH/raw/master/data/tidy_zoshenko.csv) собраны в tidy формате. Постройте график. Узнайте долю, которую составляют слова c леммой *деньги* от всех слов рассказа и проведите статистический тесты, сравнивающие [доли слов с леммой *деньги*] с знечением 0.000512 из частотного словаря русского языка [Шаров, Ляшевская 2011].
```
```{r, echo=FALSE, message=FALSE, cache=TRUE}
chekhov <- read_tsv("https://github.com/agricolamz/DS_for_DH/raw/master/data/tidy_chekhov.tsv")
zoshenko <- read_tsv("https://github.com/agricolamz/DS_for_DH/raw/master/data/tidy_zoshenko.csv")
chekhov %>%
filter(str_detect(word, "деньг")) %>%
group_by(titles, n_words) %>%
summarise(n = sum(n)) %>%
mutate(ratio = n/n_words) %>%
t.test(x = .$ratio, mu = 0.000512, data = .) ->
ch_money
zoshenko %>%
filter(str_detect(word, "деньг")) %>%
group_by(titles, n_words) %>%
summarise(n = sum(n)) %>%
mutate(ratio = n/n_words) %>%
t.test(x = .$ratio, mu = 0.000512, data = .) ->
z_money
chekhov$author <- "Чехов"
zoshenko$author <- "Зощенко"
chekhov %>%
bind_rows(zoshenko) %>%
filter(str_detect(word, "деньг")) %>%
group_by(author, titles, n_words) %>%
summarise(n = sum(n)) %>%
mutate(ratio = n/n_words) %>%
ggplot(aes(author, ratio))+
geom_violin()+
scale_y_log10()+
labs(x = "", y = "доля слов с леммой 'деньги' (лог шкала)")
```
* Приведите значение p-value для Чехова, округленное до 3 знаков после запятой:
```{r, results='asis', echo = FALSE}
library(checkdown)
check_question(round(ch_money$p.value, 3))
```
* Приведите значение t-статистики для Чехова, округленное до 3 знаков после запятой:
```{r, results='asis', echo = FALSE}
check_question(round(ch_money$statistic, 3))
```
* Приведите значение p-value для Зощенко, округленное до 3 знаков после запятой:
```{r, results='asis', echo = FALSE}
check_question(round(z_money$p.value, 3))
```
* Приведите значение t-статистики для Зощенко, округленное до 3 знаков после запятой:
```{r, results='asis', echo = FALSE}
check_question(round(z_money$statistic, 3))
```
###
```{block, type = "rmdtask"}
[Рассказы Чехова](https://github.com/agricolamz/DS_for_DH/raw/master/data/tidy_chekhov.tsv) и [Зощенко](https://github.com/agricolamz/DS_for_DH/raw/master/data/tidy_zoshenko.csv) собраны в tidy формате. Постройте график. Проведите статистический тест, проверяющий, действительно ли Зощенко писал более короткие рассказы чем Чехов.
```
```{r, echo=FALSE}
chekhov %>%
bind_rows(zoshenko) %>%
distinct(author, titles, n_words) ->
novels
fit <- t.test(data = novels, n_words~author)
novels %>%
ggplot(aes(author, n_words))+
geom_violin()+
labs(x = "", y = "количество слов в рассказе")
```
* Приведите значение p-value, округленное до 3 знаков после запятой
```{r, echo=FALSE, results='asis'}
check_question(round(fit$p.value, 3))
```
* Приведите значение t-статистики, округленное до 3 знаков после запятой:
```{r, results='asis', echo = FALSE}
check_question(round(fit$statistic, 3))
```
###
```{block, type = "rmdtask"}
Посчитайте энтропию каждого рассказа, визуализируйте разницу между авторами и проведите статистический тест, который показывает, что энтропия в рассказах Зощенко выше.
```
```{r, echo=FALSE}
chekhov %>%
bind_rows(zoshenko) %>%
group_by(author, titles, n_words) %>%
mutate(ratio = n/n_words) %>%
summarise(entropy = -sum(ratio*log2(ratio))) ->
entropy
en_test <- t.test(data = entropy, entropy~author)
entropy %>%
ggplot(aes(author, entropy))+
geom_violin()
```
* Приведите название рассказа с минимальной энтропией
```{r, echo=FALSE, results='asis'}
check_question("Вывеска", options = c("Вывеска", "Крест", "Надул", "Библиография"), random_answer_order = TRUE)
```
* Приведите название рассказа с максимальной энтропией
```{r, echo=FALSE, results='asis'}
check_question("Черная магия",
options = c("Черная магия", "Великосветская История", "Монастырь", "Вор"),
random_answer_order = TRUE)
```
* Приведите значение p-value, округленное до 3 знаков после запятой
```{r, echo=FALSE, results='asis'}
check_question(round(en_test$p.value, 3))
```
* Приведите значение t-статистики, округленное до 3 знаков после запятой:
```{r, results='asis', echo = FALSE}
check_question(round(en_test$statistic, 3))
```
###
```{block, type = "rmdtask"}
Визуализируйте количество слов и энтропию каждого автора. Какие выводы можно сделать на основании полученого графика?
```
```{r, echo=FALSE}
chekhov %>%
bind_rows(zoshenko) %>%
group_by(author, titles, n_words) %>%
mutate(ratio = n/n_words) %>%
summarise(entropy = -sum(ratio*log2(ratio))) %>%
ggplot(aes(entropy, n_words, color = author))+
geom_point()+
labs(x = "энтропия", y = "количество слов")
```
## Obamacare
```{block, type = "rmdtask"}
В 2010 Б. Обама подписал закон о доступном здравоохранении. В [датасет](https://raw.githubusercontent.com/agricolamz/DS_for_DH/master/data/obamacare.csv) записаны данные о доле незастрахованных людей (в процентах) в каждом штате в 2010 и в 2015 годах (исходные данные [на kaggle](https://www.kaggle.com/hhs/health-insurance)). Нарисуйте график (я использовал `geom_linerange(aes(ymin = ..., ymax = ...))`) и проведите статистический тест, показывающий что произошло изменение.
```
```{r, echo=FALSE, message=FALSE, fig.height=6}
obamacare <- read_csv("https://raw.githubusercontent.com/agricolamz/DS_for_DH/master/data/obamacare.csv")
obamacare.test <- t.test(obamacare$uninsured_rate_2010, obamacare$uninsured_rate_2015, data = obamacare, paired = TRUE)
obamacare %>%
mutate(state = fct_reorder(state, uninsured_rate_2010-uninsured_rate_2015)) %>%
ggplot(aes(state))+
geom_linerange(aes(ymin = uninsured_rate_2010,
ymax = uninsured_rate_2015))+
geom_point(aes(y = uninsured_rate_2010),
color = "tomato") +
geom_point(aes(y = uninsured_rate_2015),
color = "blue")+
coord_flip()+
labs(x = "", y = "", title = "Difference between in uninsured rate in 2010 (red) and 2015 (blue)")
```
* Приведите среднее значение разниц между годами
```{r, echo=FALSE, results='asis'}
check_question(round(obamacare.test$estimate, 3))
```
* Приведите значение p-value, округленное до 3 знаков после запятой
```{r, echo=FALSE, results='asis'}
check_question(round(obamacare.test$p.value, 3))
```
* Приведите значение t-статистики, округленное до 3 знаков после запятой:
```{r, results='asis', echo = FALSE}
check_question(round(obamacare.test$statistic, 3))
```