Estadística

[Esta es la primera de una serie de tres o cuatro entradas sobre el tema que se anuncia en el título.]

$\theta$ es un valor desconocido. Por algún motivo, necesitamos encontrar un valor $\hat{\theta}$ —que podríamos llamar de cualquier manera, pero que, por lo que sigue, será podemos convenir en denominar estimación de $\theta$— tal que minimicemos una determinada función de error

$$L(\theta, \hat{\theta}).$$

Por fijar ideas, un ejemplo: alguien nos puede haber dicho que ha pensado un número (entero) entre el 1 y el 10, $\theta$ y que nos dará un premio si lo acertamos, es decir, si proporcionamos un $\hat{\theta}$ y resulta que $\theta = \hat{\theta}$. Una función de error aplicable sería:

En las encuestas a las que estamos acostumbrados se le pregunta a la gente cosas del tipo: ¿tiene Vd. perro? Luego, las respuestas se tabulan, etc. y se publican los resultados.

Pero en otras —por ejemplo, en la Encuesta de percepción de la ciencia y la tecnología en España— se preguntan cosas como: ¿vivieron los primeros humanos al mismo tiempo que los dinosaurios? Y allí no se trata de averiguar qué es lo que responde la gente sino, más bien, cuánta gente sabe la respuesta.

En los libros de texto, imperan las funciones de pérdida simétricas, como el RMSE o el MAE. Pero hay casos —muchos, de hecho, en la práctica— en que las pérdidas son asimétricas: es más oneroso pasarse, p.e., que no llegar. En esta entrada voy a analizar un ejemplo motivado por el siguiente tuit:

El resumen de lo que sigue es el siguiente:

• Voy a bajar datos de producción y consumo eléctrico de REE.
• Voy a dejar en 0 el carbón, el gas y la nuclear.
• Voy a ver por cuánto hay que multiplicar eólica y solar (dejando tal cual el resto de las renovables y cogeneraciones) para alcanzar un óptimo.

Obviamente, en el óptimo:

El hueco térmico es una variable aleatoria que representa la necesidad de utilizar energía térmica tradicional y no renovable para abastecer el mercado eléctrico. Tiene dos fuentes principales de variabilidad:

• La variabilidad de la demanda.
• La variabilidad de las fuentes de energía renovable.

[Una pequeña digresión: cuando $Y = X_1 + X_2$, la varianza de $Y$ depende de las de $X_i$ y de su correlación. Si son independientes, es la suma de las dos; si están negativamente correladas, la de $Y$ es inferior a la suma; etc. Este humilde opinador sostiene que a medio plazo no hay otro remedio para el sistema eléctrico que forzar una correlación negativa entre $X_1$ y $X_2$, lo cual, en plata, significa cortes más o menos selectivos de suministro.]

[Hoy puede que acabe escribiendo algo que lo que pasado un tiempo tal vez no me sienta muy orgulloso. Sospecho que puedo llegar a ser injusto. Pero dejaría de ser yo si me abstuviese de publicar lo que sigue.]

Hoy me he desayunado con el artículo ¿Cómo se miden las muertes causadas por el calor? El MoMo estima el exceso de muertes atribuibles al exceso de temperaturas, no es un registro aparecido en Maldita.es. Habla de MoMo, de lo que un poquito sé, aunque solo sea por haber trabajado en él durante dos o tres años.

Ya he escrito bastante sobre scorings y métodos de evaluación de predicciones, particularmente las expresadas en términos probabilísticos. Los casos más habituales de estas últimas son el binario (en el que la predicción es una probabilidad en $[0,1]$) y el continuo en el que la predicción es una distribución de probabilidad.

Pero sucede en ocasiones que el predictor viene expresado por un intervalo de confianza (o varios, con niveles de significancia distintos).

Por motivos que quedarán claros en entradas futuras, he estado investigando sobre medidas de proximidad entre distribuciones de probabilidad. En mi caso concreto, además, multidimensionales (y de dimensión alta, en $R^N$, con $N$ del orden de docenas o centenas).

Supongamos que tenemos dos variables aleatorias $X, Y \in R^N$ y queremos ver estudiar en qué medida son próximas sus distribuciones. Idealmente, además, utilizando un método que pueda utilizarse a través de muestras de dichas variables.

[Aquí, entre otras cosas, se abunda una serie de tres que realicé hace seis años sobre el asunto y que puede consultarse aquí.]

Esta entrada trata sobre cómo se puede caracterizar en términos matemáticos, medir y, en última instancia, operar sobre un concepto tal lábil como lo es el del estilo (o textura) de una imagen. Por ejemplo, lo que caracteriza a una pintura negra de Goya, un primer plano de un plato de macarrones o una viñeta de un cómic de Mortadelo.

Existen esquinitas de la estadística con las que uno solo tropieza cuando su práctica lo expone a sus aplicaciones menos habituales. Estos días ha sido el asunto de los l-momentos. En esta entrada exploro la intuición acerca del concepto —porque uno no la hallará ni aquí ni en ninguno de los artículos que he consultado al respecto— y, más en general, el interés que pueda tener fuera del ámbito en el que los he encontrado.

Dice (y traduzco) François Chollet en su libro sobre aprendizaje profundo:

[…] la hipótesis de la variedad [manifold hypothesis] consiste en que todos los datos naturales están situados sobre una variedad de dimensión baja dentro del espacio de alta dimensionalidad en el que están cosificados. Es una hipótesis muy fuerte sobre la estructura de la información en el universo. Pero, por lo que sabemos hasta la fecha, no solo se cumple sino que es el motivo por el que el aprendizaje profundo funciona.