|
| 1 | +--- |
| 2 | +title: "Test t de Student" |
| 3 | +author: "Guyliann Engels & Philippe Grosjean" |
| 4 | +description: "**SDD I Module 9** La distribution et le test t de Student." |
| 5 | +tutorial: |
| 6 | + id: "A09La_ttest" |
| 7 | + version: 1.0.2 |
| 8 | +output: |
| 9 | + learnr::tutorial: |
| 10 | + progressive: true |
| 11 | + allow_skip: true |
| 12 | +runtime: shiny_prerendered |
| 13 | +--- |
| 14 | +```{r setup, include=FALSE} |
| 15 | +BioDataScience1::learnr_setup() |
| 16 | +SciViews::R() |
| 17 | +``` |
| 18 | + |
| 19 | +```{r, echo=FALSE} |
| 20 | +BioDataScience1::learnr_banner() |
| 21 | +``` |
| 22 | + |
| 23 | +```{r, context="server"} |
| 24 | +BioDataScience1::learnr_server(input, output, session) |
| 25 | +``` |
| 26 | + |
| 27 | +---- |
| 28 | + |
| 29 | +## Objectifs |
| 30 | + |
| 31 | +- Découvrir la distribution *t* de Student |
| 32 | + |
| 33 | +- Comprendre le principe de la distribution d'un échantillon |
| 34 | + |
| 35 | +- Appréhender l'intervalle de confiance, savoir le calculer et l'utiliser |
| 36 | + |
| 37 | +- Comprendre les différentes variantes du test *t* de Student et être capable de l'utiliser pour résoudre des questions pratiques en biologie |
| 38 | + |
| 39 | + |
| 40 | +## Moyenne |
| 41 | + |
| 42 | +Un échantillon représentatif d'une population peut être décrit par plusieurs descripteurs statistiques comme la moyenne, l'écart-type ou encore le coefficient de variation. |
| 43 | + |
| 44 | +### Moyenne |
| 45 | + |
| 46 | +Un premier descripteur est donc la moyenne de l'échantillon qui est calculé via l'équation suivante : |
| 47 | + |
| 48 | +$$\bar{x}=\sum_{i=1}^n{\frac{x_i}{n}}$$ |
| 49 | + |
| 50 | +En partant de la série de nombre ci-dessous, réalisez les calculs suivants : |
| 51 | + |
| 52 | +```{r, echo = TRUE} |
| 53 | +(var <- sample(x = 1:10, size = 3)) |
| 54 | +``` |
| 55 | + |
| 56 | +```{r qu_mean} |
| 57 | +question("Calculez la moyenne sur la série de nombre ci-dessus", |
| 58 | + answer(sprintf("%.2f", mean(var)), correct = TRUE), |
| 59 | + answer(sprintf("%.2f", sum(var))), |
| 60 | + answer(sprintf("%.2f", (mean(var)+1))), |
| 61 | + answer(sprintf("%.2f", (sum(var)/2))), |
| 62 | + allow_retry = TRUE, |
| 63 | + random_answer_order = TRUE, |
| 64 | + incorrect = "Recommencez afin de trouver la bonne réponse", |
| 65 | + correct = "Bravo, c'est correct") |
| 66 | +``` |
| 67 | + |
| 68 | +### Moyenne du vecteur `vec` |
| 69 | + |
| 70 | +Utilisez une fonction dans R afin de calculer la moyenne du vecteur `vec`. |
| 71 | + |
| 72 | +```{r, echo = TRUE} |
| 73 | +vec <- c(14, 24, 32, 18, 19) |
| 74 | +``` |
| 75 | + |
| 76 | +```{r mean1_h2, exercise = TRUE} |
| 77 | +(vec <- c(14, 24, 32, 18, 19)) |
| 78 | +# Calculez ci-dessous la moyenne de vec |
| 79 | +
|
| 80 | +``` |
| 81 | + |
| 82 | +```{r mean1_h2-hint-1} |
| 83 | +(vec <- c(14, 24, 32, 18, 19)) |
| 84 | +# Calculez ci-dessous la moyenne de vec : |
| 85 | +# Utilisez la foncion mean() |
| 86 | +
|
| 87 | +``` |
| 88 | + |
| 89 | +```{r mean1_h2-solution} |
| 90 | +(vec <- c(14, 24, 32, 18, 19)) |
| 91 | +## Solution ## |
| 92 | +mean(vec) |
| 93 | +``` |
| 94 | + |
| 95 | +```{r mean1_h2-check} |
| 96 | +grade_result( |
| 97 | + pass_if(~ identical(.result, mean(vec)), "Bien joué !") |
| 98 | +) |
| 99 | +``` |
| 100 | + |
| 101 | +### Moyenne du vecteur `vec2` |
| 102 | + |
| 103 | +Utilisez une fonction dans R afin de calculer la moyenne du vecteur `vec2`. |
| 104 | + |
| 105 | +```{r, echo = TRUE} |
| 106 | +vec2 <- c(14, 3, 32, NA, 40) |
| 107 | +``` |
| 108 | + |
| 109 | +```{r mean2_h3, exercise = TRUE} |
| 110 | +(vec2 <- c(14, 3, 32, NA, 40)) |
| 111 | +# Calculez ci-dessous la moyenne de vec |
| 112 | +
|
| 113 | +``` |
| 114 | + |
| 115 | +```{r mean2_h3-hint-1} |
| 116 | +(vec2 <- c(14, 3, 32, NA, 40)) |
| 117 | +# Calculez ci-dessous la moyenne de vec : |
| 118 | +# Utilisez la foncion mean() |
| 119 | +
|
| 120 | +``` |
| 121 | + |
| 122 | +```{r mean2_h3-hint-2} |
| 123 | +(vec2 <- c(14, 3, 32, NA, 40)) |
| 124 | +# Calculez ci-dessous la moyenne de vec : |
| 125 | +# Utilisez la foncion mean(), utilisez l'argument na.rm = |
| 126 | +
|
| 127 | +``` |
| 128 | + |
| 129 | +```{r mean2_h3-solution} |
| 130 | +(vec2 <- c(14, 3, 32, NA, 40)) |
| 131 | +## Solution ## |
| 132 | +mean(vec, na.rm = TRUE) |
| 133 | +``` |
| 134 | + |
| 135 | +```{r mean2_h3-check} |
| 136 | +grade_result( |
| 137 | + pass_if(~ identical(.result, mean(vec2, na.rm = TRUE)), "Bien joué !") |
| 138 | +) |
| 139 | +``` |
| 140 | + |
| 141 | +### Ecart-type |
| 142 | + |
| 143 | +Un second descripteur d'un échantillon est l'écart-type qui est calculé via l'équation suivante : |
| 144 | + |
| 145 | +$$s = \sqrt {s^2}$$ |
| 146 | + |
| 147 | +L'écart-type est la racine carré de la variance qui est également un descripteur statistique de l'échantillon. |
| 148 | + |
| 149 | +La variance de l'échantillon qui est calculée via l'équation suivante : |
| 150 | + |
| 151 | +$$s^2 = \sum\limits_{i=1}^n \frac{(y_i - \bar y)^2}{n-1}$$ |
| 152 | + |
| 153 | +Il existe également des fonctions dans R afin de calculer la variance et l'écart-type. Calculez l'écart-type du vecteur `vec3` |
| 154 | + |
| 155 | +```{r, echo = TRUE} |
| 156 | +vec3 <- c(22, 18, 4, 24, 34, 3, 9) |
| 157 | +``` |
| 158 | + |
| 159 | +```{r sd1_h2, exercise = TRUE} |
| 160 | +vec3 <- c(22, 18, 4, 24, 34, 3, 9) |
| 161 | +# Calculez l'écart-type |
| 162 | +
|
| 163 | +``` |
| 164 | + |
| 165 | +```{r sd1_h2-hint-1} |
| 166 | +vec3 <- c(22, 18, 4, 24, 34, 3, 9) |
| 167 | +# Calculez l'écart-type utilisez la fonction sd() |
| 168 | +``` |
| 169 | + |
| 170 | +```{r sd1_h2-solution} |
| 171 | +vec3 <- c(22, 18, 4, 24, 34, 3, 9) |
| 172 | +# Calculez l'écart-type |
| 173 | +sd(vec3) |
| 174 | +``` |
| 175 | + |
| 176 | +```{r sd1_h2-check} |
| 177 | +grade_result( |
| 178 | + pass_if(~ identical(.result, sd(vec3)), "Bien joué !") |
| 179 | +) |
| 180 | +``` |
| 181 | + |
| 182 | + |
| 183 | +### Coefficient de variation |
| 184 | + |
| 185 | +Un autre descripteur est le coefficient de variation de l'échantillon qui est calculé via |
| 186 | + |
| 187 | +$$cv \ (\%) = \frac{s}{\bar y} \times 100$$ |
| 188 | + |
| 189 | +Calculez le coefficient de variation du vecteur `vec3` |
| 190 | + |
| 191 | +```{r, echo = TRUE} |
| 192 | +vec3 <- c(22, 18, 4, 24, 34, 3, 9) |
| 193 | +``` |
| 194 | + |
| 195 | +```{r cv1_h2, exercise = TRUE} |
| 196 | +vec3 <- c(22, 18, 4, 24, 34, 3, 9) |
| 197 | +# Calculez le coefficient de variation |
| 198 | +
|
| 199 | +``` |
| 200 | + |
| 201 | +```{r cv1_h2-hint-1} |
| 202 | +vec3 <- c(22, 18, 4, 24, 34, 3, 9) |
| 203 | +# Calculez le coefficient de variation : utilisez la fonction sd() et la fonction mean |
| 204 | +``` |
| 205 | + |
| 206 | +```{r cv1_h2-solution} |
| 207 | +vec3 <- c(22, 18, 4, 24, 34, 3, 9) |
| 208 | +# Calculez l'écart-type |
| 209 | +sd(vec3)/mean(vec3)*100 |
| 210 | +``` |
| 211 | + |
| 212 | +```{r cv1_h2-check} |
| 213 | +grade_result( |
| 214 | + pass_if(~ identical(.result, (sd(vec3)/mean(vec3))*100), "Bien joué !") |
| 215 | +) |
| 216 | +``` |
| 217 | + |
| 218 | + |
| 219 | +### Tableau résumé |
| 220 | + |
| 221 | +En partant du jeu de données proposé ci-dessous qui porte sur la croissance des dents de cochons d'Inde, reproduisez le tableau ci-dessous. |
| 222 | + |
| 223 | +```{r} |
| 224 | +# Importation du jeu de données ToothGrowth |
| 225 | +tooth_growth <- read("ToothGrowth", package = "datasets") |
| 226 | +
|
| 227 | +tooth_growth %>.% |
| 228 | + group_by(., supp, dose) %>.% |
| 229 | + summarise(., mean = mean(len), sd = sd(len), n = n()) |
| 230 | +``` |
| 231 | + |
| 232 | +Le tableau de données comprend les variables suivantes : `r colnames(tooth_growth)` |
| 233 | + |
| 234 | +```{r, echo = TRUE} |
| 235 | +# Importation du jeu de données ToothGrowth |
| 236 | +tooth_growth <- read("ToothGrowth", package = "datasets") |
| 237 | +``` |
| 238 | + |
| 239 | +```{r tab_h2, exercise = TRUE} |
| 240 | +# Importation du jeu de données ToothGrowth |
| 241 | +tooth_growth <- read("ToothGrowth", package = "datasets") |
| 242 | +# Tableau |
| 243 | +tooth_growth %>.% |
| 244 | + ___(., dose,___) %>.% |
| 245 | + summarise(., mean = ___(___), ___ = sd(___), n = n()) |
| 246 | +``` |
| 247 | + |
| 248 | +```{r tab_h2-hint-1} |
| 249 | +# Importation du jeu de données ToothGrowth |
| 250 | +tooth_growth <- read("ToothGrowth", package = "datasets") |
| 251 | +# Tableau |
| 252 | +tooth_growth %>.% |
| 253 | + group_by(., dose, ___) %>.% |
| 254 | + summarise(., mean = ___(___), ___ = sd(___), n = n()) |
| 255 | +``` |
| 256 | + |
| 257 | +```{r tab_h2-solution} |
| 258 | +# Importation du jeu de données ToothGrowth |
| 259 | +tooth_growth <- read("ToothGrowth", package = "datasets") |
| 260 | +# tableau |
| 261 | +tooth_growth %>.% |
| 262 | + group_by(., dose, supp) %>.% |
| 263 | + summarise(., mean = mean(len), sd = sd(len), n = n()) |
| 264 | +``` |
| 265 | + |
| 266 | +```{r tab_h2-check} |
| 267 | +grade_code("Bien joué !") |
| 268 | +``` |
| 269 | + |
| 270 | +## Test de Student |
| 271 | + |
| 272 | +Déterminez si la croissance des dents de cochons d'inde est similaire au seuil $\alpha$ de 0.05% lors de l'utilisation du supplément jus d'orange (OJ) par rapport au supplément vitamine C (VC). Utilisez un test t de Student bilatéral et de variance similaire. |
| 273 | + |
| 274 | +En partant du jeu de données proposé ci-dessous qui porte sur la croissance des dents de cochons d'Inde, reproduisez le tableau ci-dessous. |
| 275 | + |
| 276 | +```{r, echo=TRUE} |
| 277 | +# Importation du jeu de données ToothGrowth |
| 278 | +tooth_growth <- read("ToothGrowth", package = "datasets") |
| 279 | +``` |
| 280 | + |
| 281 | +Le tableau de données comprend les variables suivantes : `r colnames(tooth_growth)` |
| 282 | + |
| 283 | +```{r toothgrowth} |
| 284 | +# Importation du jeu de données ToothGrowth |
| 285 | +(tooth_growth <- read("ToothGrowth", package = "datasets")) |
| 286 | +``` |
| 287 | + |
| 288 | +💬 **Un snippet peut vous aider à réaliser cet exercice.** |
| 289 | + |
| 290 | +```{r ttest, exercise = TRUE, exercise.setup = "toothgrowth"} |
| 291 | +t.test(data = ___, ___ ~ ___, |
| 292 | + alternative = ___, conf.level = ___, var.equal = TRUE) |
| 293 | +``` |
| 294 | + |
| 295 | +```{r ttest-solution} |
| 296 | +t.test(data = tooth_growth, len ~ supp, |
| 297 | + alternative = "two.sided", conf.level = 0.95, var.equal = TRUE) |
| 298 | +``` |
| 299 | + |
| 300 | +```{r ttest-check} |
| 301 | +grade_code("Bien joué !") |
| 302 | +``` |
| 303 | + |
| 304 | +```{r quiz6} |
| 305 | +quiz( |
| 306 | + question("Est ce que la croissance des dents de cochons d'Inde est similaire ?", |
| 307 | + answer("oui", correct = TRUE), |
| 308 | + answer("non"), |
| 309 | + allow_retry = TRUE, |
| 310 | + incorrect = "Recommencez afin de trouver la bonne réponse", |
| 311 | + correct = "Bravo, c'est correct"), |
| 312 | + question("Rejettez vous $H_0$ ?", |
| 313 | + answer("oui"), |
| 314 | + answer("non", correct = TRUE), |
| 315 | + allow_retry = TRUE, |
| 316 | + incorrect = "Recommencez afin de trouver la bonne réponse", |
| 317 | + correct = "Bravo, c'est correct") |
| 318 | +) |
| 319 | +``` |
| 320 | + |
| 321 | +## Conclusion |
| 322 | + |
| 323 | +Bravo! Vous venez de terminer votre séance d'exercices dans un tutoriel "learnr". |
| 324 | + |
| 325 | +```{r comm_noscore, echo=FALSE} |
| 326 | +question_text( |
| 327 | + "Laissez-nous vos impressions sur cet outil pédagogique", |
| 328 | + answer("", TRUE, message = "Pas de commentaires... C'est bien aussi."), |
| 329 | + incorrect = "Vos commentaires sont enregistrés.", |
| 330 | + placeholder = "Entrez vos commentaires ici...", |
| 331 | + allow_retry = TRUE |
| 332 | +) |
| 333 | +``` |
| 334 | + |
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