Um cientista de dados precisa discretizar uma variável, repr...

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Q2383231 Banco de Dados
Um cientista de dados precisa discretizar uma variável, representando distâncias entre cidades em quilômetros em 10 intervalos com, aproximadamente, o mesmo número de observações.
Nesse contexto, a técnica mais adequada é a discretização
Alternativas

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Alternativa correta: E - de Frequência Igual.

Ao discutirmos sobre a discretização de variáveis em um contexto de análise de dados, estamos tratando da transformação de variáveis contínuas em categóricas. Isso pode ser feito por diversos motivos, como simplificar a análise, facilitar a visualização dos dados, ou adequar os dados a um determinado modelo estatístico ou algoritmo de machine learning. No caso da questão, o cientista de dados deseja criar intervalos para a variável que representa distâncias, de modo que cada intervalo contenha aproximadamente o mesmo número de observações.

O conceito chave aqui é o de discretização de Frequência Igual, que envolve dividir a faixa de valores da variável contínua em um número especificado de intervalos, garantindo que cada intervalo contenha aproximadamente o mesmo número de observações. Isso é útil quando você quer manter uma distribuição uniforme de observações entre os intervalos.

Outras técnicas mencionadas nas opções podem ser descritas brevemente da seguinte forma:

  • Binária: É uma forma de discretização que transforma a variável em apenas dois intervalos, geralmente baseando-se em um threshold. Não aplicável aqui pois queremos mais de dois intervalos.
  • K-Means: É um algoritmo de clusterização e não uma técnica de discretização direta. Embora possa ser usado para formar grupos com base nas distâncias, não garante a mesma quantidade de observações por grupo.
  • de Entropia: Baseia-se na informação ganha ou na redução da entropia para escolher os pontos de corte. Mais utilizado em árvores de decisão e não garante a igualdade de frequência entre os intervalos.
  • de Largura Igual: Divide a faixa de valores em intervalos de mesma largura, independente do número de observações em cada um. Isso poderia resultar em uma distribuição desigual das observações entre os intervalos.

Portanto, a Alternativa E - de Frequência Igual é a correta, pois essa técnica atende exatamente ao requisito da questão, que é criar intervalos com aproximadamente o mesmo número de observações para a variável contínua em questão.

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Resposta Letra E

A) Binária: A técnica binária divide os dados em dois intervalos, o que não atende ao requisito de dividir em 10 intervalos com aproximadamente o mesmo número de observações.

B) K-Means: O K-Means é um algoritmo de clusterização e não é diretamente aplicável à discretização de variáveis em intervalos com aproximadamente o mesmo número de observações. O K-Means divide os dados em clusters com base na similaridade dos dados, mas não garante a equidade no número de observações em cada cluster.

C) De Entropia: A discretização de variáveis utilizando a entropia como critério busca minimizar a entropia (incerteza) nos intervalos criados. No entanto, a técnica de entropia não garante que os intervalos terão aproximadamente o mesmo número de observações, o que é o requisito especificado no problema.

D) De Largura Igual: A técnica de discretização de largura igual divide os dados em intervalos com a mesma amplitude. No entanto, essa abordagem não garante que os intervalos terão aproximadamente o mesmo número de observações, a menos que a distribuição dos dados seja uniforme.

E) De Frequência Igual: Como mencionado anteriormente, a técnica de frequência igual é a mais adequada para dividir os dados em intervalos com aproximadamente o mesmo número de observações. Essa abordagem garante uma distribuição equitativa dos dados em cada intervalo, atendendo ao requisito especificado no problema.

Fonte: ChatGPT

A discretização é o processo de transformar variáveis contínuas em variáveis discretas, dividindo-as em intervalos ou categorias. Essa técnica é comumente usada em análise de dados e modelagem estatística para lidar com variáveis numéricas contínuas que podem ser difíceis de interpretar ou analisar diretamente.

Existem várias abordagens para discretização, incluindo:

Discretização por intervalo fixo: Nessa abordagem, o intervalo dos dados é dividido em intervalos de largura fixa. Por exemplo, se os dados variam de 0 a 100 e queremos 5 intervalos, cada intervalo terá uma amplitude de 20 (0-20, 21-40, etc.).

Discretização por intervalo variável (ou quantis): Nessa abordagem, os dados são divididos em intervalos de modo que cada intervalo contenha aproximadamente o mesmo número de observações. Isso é feito usando quantis, como quartis, quintis ou decilis.

Discretização baseada em frequência (ou frequência igual): Nessa abordagem, os dados são divididos em intervalos de modo que cada intervalo contenha aproximadamente o mesmo número de observações. A diferença em relação à discretização por quantis é que os intervalos não necessariamente correspondem aos quantis exatos dos dados.

Discretização baseada em árvores de decisão: Nessa abordagem, os dados são divididos com base em critérios de divisão derivados de árvores de decisão. Isso pode levar em consideração a estrutura dos dados e os relacionamentos entre variáveis.

Discretização supervisionada: Nessa abordagem, a discretização é realizada com base em rótulos ou classes conhecidos. Por exemplo, em problemas de classificação, os intervalos podem ser definidos de forma a maximizar a separação entre as classes.

Para discretizar uma variável contínua em intervalos com aproximadamente o mesmo número de observações, a técnica mais adequada é a **discretização de frequência igual**.

### Análise das Opções

Vamos analisar as técnicas de discretização mencionadas:

1. **Discretização Binária**:

- Esta técnica divide os dados em apenas dois intervalos (binários), não sendo adequada para criar 10 intervalos.

2. **K-Means**:

- Embora o K-Means seja um algoritmo de clustering que poderia ser usado para agrupar dados, não é uma técnica de discretização padrão para criar intervalos com igual número de observações.

3. **Discretização de Entropia**:

- Esta técnica, também conhecida como discretização baseada em informação, divide os dados de forma a minimizar a entropia dentro dos intervalos, mas não garante intervalos com o mesmo número de observações.

4. **Discretização de Largura Igual**:

- Esta técnica divide o intervalo total de dados em subintervalos de igual largura. Isso não garante que cada intervalo terá aproximadamente o mesmo número de observações.

5. **Discretização de Frequência Igual**:

- Também conhecida como discretização de tamanho igual ou de igual frequência, esta técnica divide os dados em intervalos de tal forma que cada intervalo contém aproximadamente o mesmo número de observações. Esta é a técnica mais adequada quando se deseja que cada intervalo tenha um número similar de observações.

### Conclusão

Para criar 10 intervalos com aproximadamente o mesmo número de observações, a técnica mais adequada é:

**E. de Frequência Igual**

E)

Explicação: A discretização de frequência igual (equal frequency) é a técnica mais adequada para o problema descrito, pois garante que a variável seja dividida em 10 intervalos com aproximadamente o mesmo número de observações em cada intervalo. Esta técnica é ideal quando o objetivo é criar categorias com uma distribuição uniforme das observações, independentemente da amplitude dos intervalos.

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