Delineamento Experimental
Aula 1
Anderson Castro Soares de Oliveira
Apresentação do Curso
Os conteúdos estarão disponíveis no site www.andersoncso.webnode.com.br
Serão realizadas 4 avaliações: duas avaliações escritas, um seminário e exercicios, sendo:
Avaliação Peso Avaliação Escrita 1 0,30 Avaliação Escrita 2 0,30 Seminário 0,20 Exercícios 0,20 Notes
Programa das aulas
Princípios Básicos da Experimentação Planejamento e Condução do Experimento Análise de Variância (ANOVA)
Testes de Comparações Múltiplas: Tukey, Scheffé, Duncan, Scott-Knott, etc.
Regressão na análise de Variância
Programa das aulas
Delineamentos experimentais: Inteiramente Casualizado, Blocos Casualizados e Quadrado Latino
Transformação de Dados Análise Não Parametrica Experimentos Fatoriais
Experimentos em Parcelas Subdivididas
Bibliografias
SAMPAIO, I.B.M. Estatística aplicada à experimentação animal. 3a. ed. Belo Horizonte: Editora da UFMG. 2007, 265p.
PETRIE, A. Estatística em ciência animal e veterinária. São Paulo: Ed. Roca. 2009, 248p.
GOMES, F. P.; GARCIA, C. H. Estatística aplicada a experi-mentos agronômicos e florestais: exposição com exemplos e orientações para o uso de aplicativos. Piracicaba: FE-ALQ, 2002.
BOX, G. E. P.; HUNTER, W. G.; HUNTER, J.S. Statistics for experimenters. An introduction to design, data analysis and model building. John Wiley & Sons, inc., New York, 1978 MONTGOMERY, D. C. Design and Analysis for
Sites importantes
R - www.cran.r-project.org.
Método Científico Formulação de hipóteses Desenvolvimento da Teoria // Obtenção das observações nn Teste das hipóteses UU Notes
Experimentos e Estudos Observacionais
Em um estudo observacional, observamos e medimos ca-racterísticas específicas, mas não tentamos modificar os sujeitos objeto do estudo.
Em um experimento, aplicamos algum tratamento e passa-mos, então, a observar seu efeito sobre os sujeitos. (Os su-jeitos do experimento são chamados unidades experimen-tais).
Experimentação
Experimentação é um ramo da estatística que estuda o pla-nejamento, execução, coleta de dados, análise e interpre-tação dos resultados dos experimentos.
Experimento é um procedimento planejado com base em uma hipótese, objetivando provocar fenômenos em condi-ções controladas, observar e analisar os seus resultados e efeitos.
Um experimento é constituído basicamente por um con-junto de unidades experimentais sobre as quais são aplica-dos os tratamentos, de forma casualizada (aleatória), das quais se obtém os dados experimentais
Experimentos Variáveis Controláveis Fatores em Estudo +3 Experimento +3 Variável Resposta Variáveis Não Controláveis KS Notes
Experimentos
O objetivo principal de um experimento é fazer inferências referentes a comparações de tratamentos
As inferências do experimento são referentes a diferenças de efeitos de tratamentos sobre a variável respostas.
Para uma boa utilização das técnicas estatísticas em expe-rimentação, o pesquisador deve ter em mente os seguintes pontos:
Usar todo o conhecimento não estatístico do problema; Fazer o planejamento e a análise da forma mais simples possível;
Reconhecer a diferença entre significância prática e diferença estatisticamente significativa;
Experimentos são normalmente iterativos.
Experimentos
Na condução de um experimento deve-se minimizar o efeito das variáveis não controláveis no intuito de garantir a pre-cisão e a exatidão dos resultados.
Definição (Exatidão ou acurácia)
refere-se ao grau de concordância entre o resultado da medição e o valor verdadeiro
Definição (Precisão )
refere-se ao grau de concordância em medidas repetidas de mesma propriedade.
Experimentos
Na condução de um experimento deve-se minimizar o efeito das variáveis não controláveis no intuito de garantir a pre-cisão e a exatidão dos resultados.
Definição (Exatidão ou acurácia)
refere-se ao grau de concordância entre o resultado da medição e o valor verdadeiro
Definição (Precisão )
refere-se ao grau de concordância em medidas repetidas de mesma propriedade.
Experimentos
Na condução de um experimento deve-se minimizar o efeito das variáveis não controláveis no intuito de garantir a pre-cisão e a exatidão dos resultados.
Definição (Exatidão ou acurácia)
refere-se ao grau de concordância entre o resultado da medição e o valor verdadeiro
Definição (Precisão )
refere-se ao grau de concordância em medidas repetidas de mesma propriedade.
Erro experimental
Nos experimentos são realizadas diversas medições refe-rentes as variavéis de interesse.
Esse processo de medição está sujeito a erros; Existem dois tipos de erros:
Erros sistemáticos - decorrentes problemas na condução do experimento tais como: má calibração de equipamentos e instrumentos, condições ambientais inadequadas, perda de material experimental, descuidos de planejamento, etc. Erros aleatórios - são inerentes ao processo de medida e se originam de flutuações imprevisíveis nas condições am-bientais, dos instrumentos de medida e da própria natureza do experimentado
Erro experimental
O erro experimental é a oriundo da soma dos erros siste-máticos e aleatórios
O Erro sistemático afeta exatidão dos resultados, assim deve-se minimiza-lo o máximo possível.
Conceitos Básicos
Variável resposta - é a variável a ser medida ou avaliada no experimento, gerando os dados experimentais.
Fator - é a variável cujo efeito se deseja conhecer e avaliar no experimento.
são escolhidos e definidos no planejamento do experimento para cada unidade da amostra;
as relações entre a variável resposta e fatores experimen-tais constituem a estrutura do experimento ou delineamento experimental
Tratamento - é o termo utilizado para caracterizar os valores (tipos ou níveis) que um fator pode assumir.
Conceitos Básicos
Unidade experimental (Parcela Experimental) - material ex-perimental em que é aplicado o tratamento.
Pode ser composto por um ou mais indivíduos. Representa ou simula uma unidade da população.
É a porção do material experimental onde é a realizada a mensuração da variável resposta
Testemunha ou Grupo Controle - é o conjunto de parcelas que serve como referência.
Não recebe tratamento ou recebe um tratamento já conhe-cido
A resposta da testemunha será comparada com as respos-tas dos grupos tratados
Princípios Básicos da Experimentação
Os princípios básicos da experimentação são a repetição, aleatorização e controle local.
Repetição - refere-se a aplicação do mesmo tratamento so-bre duas ou mais unidades experimentais
Permite verificar a quem é devida a diferença observada Diminuição do erro (aumento de precisão)
Validade da estimativa do erro experimental
Aleatorização - aplicação dos tratamentos aleatoriamente sobre as unidades experimentais.
Distribuição casual da variabilidade
Evita a introdução de vício no experimento Validade da estimativa do erro experimental Validade da estimativa do efeito de tratamento
Princípios Básicos da Experimentação
Controle local - refere-se ao agrupamento de determinado número de unidades experimentais homogêneas, em quan-tidade suficiente para aplicar todos os tratamentos pelo me-nos uma vez, em cada grupo
É aplicado quando se conhece a priori a variação no ambi-ente ou material experimental, não permitindo uma casua-lização completa dos tratamentos para todas as repetições do experimento.
A casualização é feita por blocos ou grupos de unidades experimentais homogêneas.
A adoção do controle local purifica a estimativa do erro ex-perimental.
Experimentos (Exemplo)
Em um estudo do efeito da glicose na liberação de insulina, 12 espécies de tecido pancreático idênticas foram subdivi-didas em três grupos de 4 espécies cada uma. Três níveis (baixo, médio e alto) de concentração de glicose foram ale-atoriamente designados aos três grupos, e cada espécie dentro de cada grupo foi tratado com o nível de concentra-ção de glicose sorteado a eles. A quantidade de insulina liberada pelos tecidos pancreáticos amostrados são as se-guintes: Tratamento Repetição 1 2 3 4 baixo 1,59 1,73 3,64 1,97 médio 3,36 4,01 3,49 2,89 Notes
Experimentos (Exemplo)
Este é um estudo experimental com 12 unidades experi-mentais (amostras de tecido pancreático)
3 tratamentos - cada tratamento é um nível de fator simples: concentração de glicose.
Os dados, quantidade de insulina liberada pelo tecido pan-creático podem ser considerados como três amostras ale-atórias.
Não há testemunha
Experimentos (Exemplo)
Um estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito de uma dose fisiológica de estradiol no crescimento da prós-tata em cães, utilizando ultra-som para verificar o volume da próstata. Foram utilizados 20 cães divididos aleatoria-mente em 4 grupos e tratados da seguinte forma:
Nenhum tratamento - Sem castração (T0) Somente com castração (T1)
Castração mais doses baixas de estradiol (T2) Castração mais doses altas de estradiol (T3)
Experimentos (Exemplo) Tratamento Repetições 1 2 3 4 5 T0 9,3 13,5 12,8 14,3 25,1 T1 2,0 3,1 4,4 6,2 4,2 T2 10,4 6,3 21,7 12,7 15,5 T3 37,2 22,6 26,8 37,0 22,8 Notes
Experimentos (Exemplo)
Este é um estudo experimental com 20 unidades experi-mentais (cães).
4 tratamentos - cada tratamento é composto por fatores simples e compostos, sendo que o tratamento T0 (Sem castração) pode ser considerado um controle
Os dados, volume da prostata podem ser considerados como cinco amostras aleatórias.
Experimentos (Exemplo)
Um estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito de dois níveis de antibiótico e dois níveis de vitamina B12, no aumento de peso (Kg) diário em suínos, foram utilizados 12 animais divididos aleatoriamente em 4grupos e tratados da seguinte forma:
Sem antibiótico e sem vitamina B12 (T0) Sem antibiótico e com 5mg vitamina B12 (T1) Com 40µg antibiótico e sem vitamina B12 (T2) Com 40µg antibiótico e com 5mg vitamina B12 (T1)
Tratamento Repetição 1 2 3 4 T0 1,30 1,19 1,08 3,57 T1 1,26 1,21 1,19 3,66 T2 1,05 1,00 1,05 3,10 T3 1,52 1,56 1,55 4,63 Notes
Experimentos (Exemplo)
Um estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito de dois níveis de antibiótico e dois níveis de vitamina B12, no aumento de peso (Kg) diário em suínos, foram utilizados 12 animais divididos aleatoriamente em 4grupos e tratados da seguinte forma:
Sem antibiótico e sem vitamina B12 (T0) Sem antibiótico e com 5mg vitamina B12 (T1) Com 40µg antibiótico e sem vitamina B12 (T2) Com 40µg antibiótico e com 5mg vitamina B12 (T1)
Tratamento Repetição 1 2 3 4 T0 1,30 1,19 1,08 3,57 T1 1,26 1,21 1,19 3,66 T2 1,05 1,00 1,05 3,10 Notes
Experimentos (Exemplo)
Este é um estudo experimental com 12 unidades experi-mentais (suínos)
5 tratamentos - cada tratamento corresponde a combina-ção de níveis de 2 fatores - antibiótico (0 e 40) e vitamina B12 (0 e 5).
O tratamento T0 (Sem antibiótico e sem vitamina B12) pode ser considerado um controle
Os dados,aumento de peso (Kg) diário podem ser conside-rados como quatro amostras aleatórias.
Experimentos com Animais
Importância da Experimentação animal
Permite descobrir métodos mais eficazes para diagnóstico e tratamento de doenças nos humanos e animais.
Garantir a segurança de novos tratamentos e procedimentos
Experimentos com Animais
As primeiras referências a ensaios em animais são encon-tradas nos escritos dos gregos no segundo e quarto sé-culos a.C. em que foram realizadas vivissecções animais com o objetivo de observar estruturas e formular hipóteses sobre o funcionamento associado às mesmas
Várias tipos de ensaios com animais foram realizados ao longa da história, mas a controvérsia da sua utilização tam-bém é antiga.
Experimentos com Animais
René Descartes (1596-1650) - acreditava que os proces-sos de pensamento e sensibilidade faziam parte da alma. Como na sua concepção os animais não tinham alma, não havia sequer a possibilidade de sentirem dor.
Jeremy Benthan (1748-1832) - lançou a base para a posição atualmente utilizada para a proteção dos animais -A questão não é, podem eles raciocinar ? ou podem eles falar ? Mas, podem eles sofrer ?
Experimentos com Animais
Claude Bernard (1813-1878) - fundamentou a utilização de animais em pesquisas, sob o argumento de que seria estra-nho se reconhecêssemos o direito de usar os animais para serviços caseiros, para comida e proibir o seu uso para a instrução em uma das ciências mais úteis para a humani-dade.
A primeira lei a regulamentar o uso de animais em pesquisa foi proposta no Reino Unido, em 1876
Experimentos com Animais Cuidado com Animais
Alimentos, água e estimulação social Ritmos biológico (stress)
Proteção e condições de ambiente controladas Vacinação contra doenças mais comuns
Gaiolas e Acomodaçãoes com conforto e segurança
Experimentos com Animais
Princípio dos ’3 Rs’ (Russel e Burch) da pesquisa com ani-mais
replace (substituir) -substituir os animais sencientes, ou seja, capazes de experimentar dor, prazer, felicidade, medo, frustração e ansiedade.
reduction (redução) - reduzir o número de animais usados, sem prejudicar a confiabilidade dos resultados.
refinement (refinamento) - refinar a condução do experi-mento de forma a diminuir a incidência ou severidade de procedimentos aplicados para redução de qualquer dor, es-tresse ou angústia que os animais possam experimentar.
Experimentos com Animais - Legislação
A Constituição Federal (1988), em seu art. 225, parágrafo 1o, inciso VII, veda a prática que submeta animais a atos onde possa estar presente a "crueldade", sendo que tal conduta sujeita o infrator, pessoa física ou jurídica, a san-ções penais e administrativas, independentemente da obri-gação de reparar os danos causados
Lei No 9.605, de 12 de fevereiro de 1998 - dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente
Denomina como crime ambiental a prática de "ato de abuso, maus tratos, ferir ou mutilar animais silvestres, domésticos ou domesticados, nativos ou exóticos", sendo que a pena cabível é de detenção, de três meses a um ano, e multa. Equipara, na mesma pena, "quem realiza experiência do-lorosa ou cruel em animal vivo, ainda que para fins
Experimentos com Animais - Legislação
Lei No 11.794, de 8 de outubro de 2008 - estabelece pro-cedimentos para o uso científico de animais
Cria Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal - CONCEA.
Estabelece que as Universidades e Órgãos de Pesquisa devem constituir Comissões de Ética no Uso de Animais -CEUAs composta por:
médicos veterinários e biólogos;
docentes e pesquisadores na área específica;
1 (um) representante de sociedades protetoras de animais legalmente estabelecidas no País, na forma do Regulamento.
Na UFMT www.ufmt.br/ceua
