Actividad 02

Diseño Experimental

Author

Edimer David Jaramillo

Published

May 16, 2025

1. Propósito general

Diseñar y ejecutar un experimento libre que utilice los sensores de intensidad sonora y tono disponibles en cualquier dispositivo móvil. El objetivo es que cada equipo de estudiantes:

  1. Adquiera datos propios en un contexto que le resulte interesante
  2. Aplique las técnicas estadísticas vistas en clase (análisis descriptivo, regresión lineal e inferencia estadística).
  3. Extraiga conclusiones relevantes y argumentadas sobre el fenómeno estudiado.

2. Sugerencias de posibles experimentos

(Elijan uno o propongan uno distinto que cumpla con las condiciones generales.)

Idea Variables de interés Posibles factores/grupos a comparar
Ruido en el campus dB, Hz Salones vs. pasillos abiertos / horas pico vs. horas valle
Biblioteca vs. Norma OMS dB Medición real vs. límite recomendado
Tránsito en el hogar dB, Hz Mañana – Tarde – Noche / día laborable vs. fin de semana
Comparación de géneros musicales dB, Hz Rock, Clásica, Pop… reproducidos en TV, altavoz externo y celular
Efecto de la distancia a la fuente dB 0.5 m – 1 m – 2 m – 4 m de un parlante fijo
Atenuación por materiales dB Paredes de ladrillo, ventana cerrada, cortina gruesa, etc.

3. Diseño experimental y levantamiento de datos

  1. Planteamiento del problema y objetivos específicos
    • Definan la pregunta principal y las hipótesis que pretenden contrastar.
    • Especifiquen claramente la(s) variable(s) dependiente(s) y los factores.
  2. Plan de muestreo
    • Número de réplicas por condición.
    • Estrategia para controlar o registrar posibles covariables (ej., distancia, tipo de superficie, hora).
  3. Procedimiento de medición
    • Detallen: dispositivo, versión de la app, unidad de medida, rango de frecuencias capturado.
    • Incluyan capturas de pantalla o fotos que evidencien el protocolo.
  4. Registro de datos
    • Exporten los datos de Science Journal en CSV y realice el procesamiento en R.
    • Conserven las columnas de marca temporal para análisis de series si es pertinente.

4. Análisis estadístico mínimo requerido

Etapa Contenido obligatorio Productos esperados
Descriptivo y exploratorio Tablas de resumen (media, mediana, IQR, σ). Histogramas y diagramas de caja por grupo. Gráficos dB vs. Hz. Visualización e interpretación en texto.
Regresión lineal - Simple o múltiple (ej. dB ~ Hz, dB ~ Hz + Tipo_dispositivo).
- Verificación de supuestos (normalidad de residuos, homocedasticidad, independencia).
- Incluyan R², IC de coeficientes y métricas de evaluación de modelos.		 Informe de resultados y gráficos de ajuste / residuos.
Inferencia comparativa - Pruebas paramétricas y/o no paramétricas según sea el caso requerido
- Estimación de parámetros
- Pruebas de hipótesis.		 Tabla de contrastes, interpretación práctica.

5. Entregables

  • Documento escrito (PDF, HTML o Word) con la siguiente estructura:

    1. Introducción
      • Contexto y motivación.
      • Preguntas de investigación e hipótesis.
      • Objetivo
    2. Metodología
      • Diseño experimental.
      • Procedimiento de medición y procesamiento de datos.
    3. Resultados y discusión
      • Análisis exploratorio, modelos de regresión y pruebas de inferencia.
      • Interpretación de resultados
    4. Conclusiones
      • Resumen de hallazgos clave.
      • Recomendaciones o aplicaciones prácticas.
    5. Anexos
      • Código reproducible con Quarto o R Markdown (opcional)
      • Archivos de datos originales y procesados
      • Evidencias fotográficas o capturas de la medición.

  • Fecha de entrega del documento: máximo el 02 de junio de 2025.

  • Fecha de exposición: días 05 y 06 de junio de 2025

  • Para resolver esta actividad usted podrá trabajar de forma individual o máximo en parejas

6. Criterios de evaluación (propuesta)

Criterio Peso
Planteamiento y justificación del experimento 15 %
Rigor en el diseño y recolección de datos 20 %
Calidad del análisis descriptivo y EDA 15 %
Adecuación y validación de los modelos de regresión 20 %
Correcta aplicación de pruebas de inferencia 20 %
Discusión crítica y conclusiones 10 %

7. Recomendaciones finales

  • Calibración rápida: antes de la toma oficial registren un minuto en silencio y un minuto con un sonido estable (por ejemplo, habla normal a 1 m) para verificar que todos los dispositivos reflejen valores comparables.
  • Controlen la distancia a la fuente o anótenla como covariable; la ley del inverso del cuadrado hace que el nivel en dB baje una cantidad específica (aproximadamente ~6 dB) cada vez que duplican la distancia.
  • Sincronización: si varios miembros miden simultáneamente, generen acuerdos de parámetros y cronómetro para evitar sesgos temporales.
  • Ruido de fondo: tenga cuidado con el ruido de fondo, de ser necesario registre si esa medición tuvo o no alteración por ruido externo.