Voorspellen en analyseren in de biologie

URL study guide

https://studiegids.vu.nl/en/courses/2024-2025/AB_470212

Course Objective

Voortbouwend op de kennis en vaardigheden opgedaan in de cursus ‘Methodologie en Onderzoek in de Biologie’ wordt aan de hand van een lange reeks voorbeelden en datasets kennis gemaakt met een groot aantal verschillende onderzoekdesigns met bijbehorende statistische analysetechnieken: er wordt kennis opgedaan en vaardigheden geleerd die nodig zijn voor het zelfstandig uitvoeren van statistische analyses van eenvoudige datasets. Onderweg wordt kennis gemaakt met software voor het snel en makkelijk kunnen uitvoeren van statistische analysemethoden ( JAMOVI) en wordt ook verder gewerkt met Excel om inzicht te kweken in de principes achter technieken als chi-kwadraattoets en variantieanalyse. Excel zal ook vaak gebruikt worden voor simulaties. Ook zal de student kennismaken met het uitvoeren van veldwerk en de onvolkomenheden in het uitgevoerde onderzoek die daarmee gepaard gaan. Het FAIR-principe wordt toegepast om de invoer en verwerking van de velddata te stroomlijnen. Hier ligt de focus op Interoperable. Dit is een deel van de wegwijzer datavaardigheden. Met de data kan je een analyse uitvoeren op basis van een zelf geformuleerde vraagstelling. De resultaten worden verwerkt in een poster die gepitched moet worden in een groepje. Eindtermen De student kan aan het eind van deze cursus
• basale begrippen uit de toetsingstheorie beschrijven en verklaren;
• de relatie tussen een betrouwbaarheidsinterval en een toets uitleggen;
• uitleggen hoe de power van een toets verhoogd kan worden, en wat de nadelen daarvan zijn.
• uitleggen wat de theoretische achtergrond is bij de in de cursus behandelde statistische technieken;
• de juiste statistische analyses beredeneren bij eenvoudige datasets, gegeven een onderzoeksvraag en experimenteel ontwerp en het type gemeten kansvariabele(n),
• deze analyses zelfstandig uitvoeren in Excel en/of jamovi
• grafisch en numeriek controleren in hoeverre is voldaan aan de voorwaarden die de techniek aan de gegevens stelt;
• de resultaten c.q. computeroutput van toegepaste technieken juist interpreteren en rapporteren, e.e.a. mede gebaseerd op een conceptueel begrip;
• door derden gerapporteerde onderzoekdesigns en de daarbij uitgevoerde analyses herkennen en kritisch beschouwen;
• reflecteren op de mogelijkheden en beperkingen van gebruikte methodologie & statistiek en dus de rol van statistiek in onderzoek, e.e.a. mede gebaseerd op het uitgevoerde empirische onderzoeksproject.
• de gevonden resultaten van het veldwerk in een poster verwerken en binnen 5 minuten de poster als groep presenteren

Course Content

De volgende onderwerpen komen aan bod:
• Het behandelde in de cursus Methodologie en Onderzoek in de Biologie: populaties en steekproeven; typen variabelen en beschrijvende statistiek; kansrekening; kansverdelingen; basale onderzoekdesigns; schatten en betrouwbaarheidsintervallen
• De theoretische grondslag van statistische toetsing: o nulhypothese en alternatieve hypothese o toetsingsgrootheid en kansverdeling van de toetsingsgrootheid o overschrijdingskansen en kritieke waarden van de TG o type 1 en type 2 fout o betrouwbaarheid en statistische power o het effect van proefgroepgrootte, sd en effect op power o één
- versus tweezijdig toetsen
• Experimenteel ontwerp: o randomisatie en stratificatie, o onafhankelijke en gerelateerde steekproeven (gepaarde designs)
• Analyse van categoriale data: o z-toets voor een proportie o z-toets en Fisher’s Exact Propability test voor verschil tussen twee proporties o chi-kwadraattoetsen voor aanpassing en voor kruistabellen
• Analyse van kwantitatieve gegevens: toetsen voor gemiddelden en verschillen in gemiddelden o één
- en tweesteekproeven t-toets, gepaarde t-toets, o één-factor ANOVA o twee-factor ANOVA met interactie op basis van een full factorial design met twee dichotome verklarende variabelen, daarna uitgebreid naar nominale verklarende variabelen. o correlatie-toets en betrouwbaarheidsinterval en enkelvoudige lineaire regressie o een introductie in meervoudige lineaire regressie en mengvormen ANOVA en regressie, o te maken keuzes in opbouw van statistische modellen o het verschil tussen fixed en random factoren
• Analyse met non-parametrische methoden: o de theoretische grondslag achter de kansberekening bij non
- parametrische methoden: combinaties en permutaties oWilcoxon rangtekentoets voor gepaarde gegevens o Wilcoxon rangsomtoets en Mann-Whitney U voor twee onafhankelijke steekproeven o Kruskal-Wallis voor meer onafhankelijke steekproeven o Spearman rangcorrelatie-toets

Teaching Methods

•\tHoorcolleges (ca. 22 uur)
•\tWerkgroepen (ca. 16 uur)
•\tComputerpractica (ca. 18 uur)
•\tResponsiecolleges (ca. 4 uur)
•\tOnderzoeksproject, inclusief posterpresentatie (ca. 24 uur)
•\tZelfstudie (ca. 62 uur)

Method of Assessment

• Tentamen met open vragen (60%)
• Computertoets (20%)
• Posterpresentatie (20%) (cijfer aan groep) (bij herkansing is het maximale cijfer een 6, en dienen de groepsleden individueel de hele pitch te geven en worden ze individueel beoordeeld) Alle onderdelen dienen met een voldoende te worden afgesloten.

Literature

Brigitte Baldi & David S. Moore (2018) the practice of statistics in the life sciences (4th edition, of de laatste editie die er aan zit te komen) W.H. Freeman and company One New York Plaza Suite 4500 New York, NY 10004-1562 De on line versie is niet aan te bevelen omdat het tentamen een openboektentamen is.

Target Audience

Verplicht voor tweedejaars BSc Biologie

Additional Information

een voldoende voor dit vak VAB is de ingangseis voor het afsluitende derdejaarsvak Science Skills AB_1264 de docenten: H.Rik Zoomer MSc (examinator) en Dr. Rik Oldenkamp

Entry Requirements

een voldoende voor MOB is niet verplicht

Recommended background knowledge

De cursus bouwt voort op de kennis en vaardigheden opgedaan bij decursus ‘Methodologie en Onderzoek in de Biologie’ (AB_470209). Hoewel een voldoende afronding van die cursus geen ingangseis vormt, wordt er wel vanuit gegaan dat de cursisten de stof van die cursus voldoende beheersen.