Análisis de Datos

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Créditos
6
Tipos
Obligatoria
Requisitos
Esta asignatura no tiene requisitos, pero tiene capacidades previas
Departamento
EIO
El objetivo de la asignatura de Análisis de Datos es proporcionar la filosofía y las principales metodologías para la extracción de la información contenida en los datos. Comprende desde la preparación de los datos, el análisis exploratorio, la visualización de la información, la modelización de los patrones de comportamiento y su implementación en sistemas informáticos.

Profesores

Responsable

  • Jan Graffelman ( )

Otros

  • Josep Anton Sánchez Espigares ( )
  • Tomas Aluja Banet ( )

Horas semanales

Teoría
2
Problemas
0
Laboratorio
2
Aprendizaje dirigido
0.4
Aprendizaje autónomo
5.5

Competencias

Competencias Técnicas

Competencias técnicas

  • CE1 - Utilizar con destreza los conceptos y métodos matemáticos que subyacen los problemas de la ciencia y la ingeniería de los datos.
  • CE2 - Ser capaz de programar soluciones a problemas de ingeniería: Diseñar soluciones algorítmicas eficientes a un problema computacional dado, implementarlas en forma de Programa robusto, estructurado y mantenible, y comprobar la validez de la solución.
  • CE3 - Analizar fenómenos complejos mediante la probabilidad y estadística, y plantear modelos de estos tipos en situaciones concretas. Formular y resolver problemas de optimización matemática.
  • CE4 - Utilizar los sistemas de computación actuales, incluidos sistemas de alto rendimiento, para el proceso de grandes volúmenes de datos desde el conocimiento de su estructura, funcionamiento y particularidades.
  • CE8 - Capacidad de elegir y emplear técnicas de modelización estadística y análisis de datos, evaluando la calidad de los modelos, validándolos e interpretándolos.

Competencias Transversales

Transversales

  • CT4 - Trabajo en equipo. Ser capaz de trabajar como miembro de un equipo interdisciplinar, ya sea como un miembro más o realizando tareas de dirección, con la finalidad de contribuir a desarrollar proyectos con pragmatismo y sentido de la responsabilidad, asumiendo compromisos teniendo en cuenta los recursos disponibles.
  • CT7 - Tercera lengua. Conocer una tercera lengua, preferentemente el inglés, con un nivel adecuado oral y escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán los titulados y tituladas.

Básicas

  • CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
  • CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

Competencias Técnicas Genéricas

Genéricas

  • CG1 - Concebir sistemas computacionales que integren datos de procedencias y formas muy diversas, creen con ellos modelos matemáticos, razonen sobre dichos modelos y actúen en consecuencia, aprendiendo de la experiencia.
  • CG2 - Elegir y aplicar los métodos y técnicas más adecuados a un problema definido por datos que representen un reto por su volumen, velocidad, variedad o heterogeneidad, incluidos métodos informáticos, matemáticos, estadísticos y de procesado de la señal.
  • CG3 - Trabajar en equipos y proyectos multidisciplinares relacionados con el procesado y explotación de datos complejos, interactuando fluidamente con ingenieros y profesionales de otras disciplinas.
  • CG4 - Identificar oportunidades para aplicaciones innovadoras orientadas a datos en entornos tecnológicos en continua evolución.

Objetivos

  1. Exploración Multivariante de Datos
    Competencias relacionadas: CE1, CE2, CE3, CE4, CE8, CT7, CG3, CG4, CB2, CB4,
    Subcompetences:
    • Preproceso de los datos. Outliers, datos faltantes. Transformaciones
    • ACP, DVS, Análisis Factorial. Escalamiento Multidimensional.
    • Análisis de Correspondencies Simples. Análisis de Correspondencies Multiples.
    • Clustering. Profiling.
  2. Anàlisis discriminante paramétrico
    Competencias relacionadas: CE1, CE3, CE8, CT4, CT7, CG2,
    Subcompetences:
    • Distribución normal multivariante. Distribuciones muestrales
    • Análisis Discriminante Lineal, Discriminación de Fisher. Análisi Discriminante Cuadrático.
  3. Modeltzación multivariante
    Competencias relacionadas: CE1, CE3, CE8, CT4, CT7, CG1, CG2, CG4, CB2,
    Subcompetences:
    • Principal Component Regression, Partial Least Squares Regression
    • Regresión multivariante
    • Análisis Canónico de correlaciones
  4. Series Temporales
    Competencias relacionadas: CE1, CE3, CE8,
    Subcompetences:
    • Aplicaciones del Filtro de Kalman.
    • Outliers, efectos de calendario, análisis de Intervención
    • Modelos univariantes de series temporales

Contenidos

  1. Preproceso de los datos
    Anomalias, datos faltantes y transformaciones
  2. Análisis de componentes principales
    Descripción multivariante de una tabla de variables continuas. Regresión con componentes principales
  3. Análisis factorial
    La descomposición en valores singulares, biplots, el análisis factorial
  4. Escalamiento multidimensional (MDS)
    Medidas de distancia. Escalamiento multidimensional métrico. Algoritmos.
  5. Análisis de conglomerados
    Técnicas de agrupación jeráricicas. Métodos de agglomeración. Criterio de Ward. Dendrograma
  6. Análisis de correspondencias
    Tablas de contingencia. Perfiles fila y perfiles columna. Independencia y estadístico chi-cuadraso. Análisis de correspondencias simples. Biplot
  7. Análisis discriminante
    Distribución normal multivariante. Función discriminante lineal de Fisher
  8. Modelos univariantes de series temporales
    Alisado exponencial, modelos ARIMA
  9. Análisis de intervención
    Anomalias, efectos de temporada, análisis de intervención

Actividades

Actividad Acto evaluativo


Preproceso de los datos

Práctica de preproceso de los datos
Objetivos: 1
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
4h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Análisis de componentes principales

Análisis de datos con el método de componentes principales
Objetivos: 1
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
4h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
6h

Análisis factorial

Análisis de datos con el método
Objetivos: 1
Contenidos:
Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
3h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Escalamiento multidimensional

Análisis de matrices de distancias con el método
Objetivos: 1
Contenidos:
Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
2h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Clustering

Aplicación del método a datos cuantitativos

Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
4h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Análisis de Correspondencias

Aplicación del método con tablas cruzadas
Objetivos: 2
Contenidos:
Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
2h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Análisis Discriminante

Aplicación del método a juegos de datos empíricos
Objetivos: 2
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
4h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Modelos univariados de series temporales

Ajustar modelos a series temporales con ordenador
Objetivos: 4
Contenidos:
Teoría
4h
Problemas
0h
Laboratorio
4h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
6h

Análisis de intervención

Aplicación del análisis de intervención con datos reales.
Objetivos: 4
Contenidos:
Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
3h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
4h

Práctica sobre el análisis exploratorio de datos

Los estudiants realizan un análisis exploratoria, y entregan un informe con los resultados
Objetivos: 1 2 3 4
Semana: 8 (Fuera de horario lectivo)
Tipo: entrega
Teoría
0h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
3h
Aprendizaje autónomo
15h

Proyecto

Los estudiantes realizan, en grupos de dos, un estudio completo de unos datos, utilizando las técnicas estudiadas en este curso, y entregan un informe con los resultados
Objetivos: 1 2 3 4
Semana: 15 (Fuera de horario lectivo)
Tipo: entrega
Teoría
0h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
3h
Aprendizaje autónomo
13h

Examen de conceptos

Hay dos examenes sobre los conceptos básicos relacionados con las técnicas estudiadas al largo de la assignatura.
Objetivos: 1 2 3 4
Semana: 14
Tipo: examen final
Teoría
2h
Problemas
0h
Laboratorio
0h
Aprendizaje dirigido
0h
Aprendizaje autónomo
14h

Metodología docente

El aprendizaje se concreta mediante una combinación de la exposición teórica (classe magistral) y su aplicación a casos reales. Durante las classes de teoría se desarrolla el conocimiento científico teórico.

En las classes de laboratorio, y las entregas semanales, se verà la aplicación de la teoría para la resolución de problemas. En el laboratoria y con el proyecto se trabajan las competencias transversales vinculadas al trabajo en equipo y presentación de resultados. Tanto los laboratorios como el proyecto sirven para integrar los diferentes conocimientos de la assignatura.

Para adquirir habilidad de análisis con ordinador se utilia el entorno estadístico R.

Método de evaluación

La avaluación de la assignatura se basa en una ponderación de distintos elementos: las notas obtenidas para los ejercicios que se entregan cada semana (25%), la nota del examen parcial para la primera mitad de la assignatura (25%), la nota del examen final que cubre la segunda mitad de la assignatura (25%) y la nota obtenida del proyecto (25%).

Cada ejercicio semanal comporta resolver un cuestionario. Estos ejercicios tienen el objetivo de consolidar el conocimiento de las técnicas expuestas durante las classes de teoria. Los ejercicios implican cálculos con datos en el entorno estadístico R.

El proyecto de la assignatura se realiza en equipos de dos estudiantes, y cada equipo demostrará su capacidad para resolver un problema real con las técnicas aprendidas durante la assignatura. Los resultados del proyecto se presentan mediante un informe escrito.

Los dos examenes se harán dentro los horarios marcados por la facultad, y avaluan el conocimiento obtenido de los conceptos básicos de la materia.

Para la re-avaluación, el estudiante puede re-examinarse para el examen parcial de la primera mitad (25%), o bien re-examinarse para el examen parcial de la segunda mitad (25%), o bien para ambos examenes parciales (50%). Por lo tanto, la reavaluación de la assignatura representa como máximo 50% de la nota final.

Bibliografía

Básica:

Complementaria:

Capacidades previas

Conocimiento de conceptos básicos estadísticos, estadística descriptiva, pruebas de hipótesis. Familiaridad con el programa estadístico R.