Modelos Não Paramétricos
Modelos Não Paramétricos

Mestrado em Matemática Aplicada
Pós-graduação em Estatística Avançada e Matemática Financeira
2006/07

Departamento de Matemática
Universidade de Coimbra



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Informações Gerais




Professor: Carlos Tenreiro

Gabinete: 6.5, DMUC
Telefone: 239 791 155
Fax: 239 832 568
E-mail: tenreiro@mat.uc.pt

Programa previsto:

1- Inferência funcional: alguns exemplos
Modelos paramétricos e não-paramétricos. Alguns problemas de estimação funcional: 
estimação da função de distribuição, estimação da densidade de probabilidade, 
estimação suave da densidade de probabilidade e estimação da regressão. Alguns 
exemplos de aplicação.

2 - Função de distribuição empírica
Definição do estimador. Propriedades locais de convergência. Primeiras propriedades 
locais. Primeiras propriedades globais. Convergência uniforme forte. Ordem de 
convergência uniforme forte. Intervalos e bandas pontuais de confiança. Leis 
de dimensão finita. Intervalos de confiança. Bandas pontuais de confiança de 
Bonferroni. Bandas uniformes de confiança de Kolmogorov. Distribuição assintótica 
da estatística de Kolmogorov-Smirnov (KS). Quantis exactos e assintóticos da 
estatística de KS. Testes de ajustamento a uma distribuição fixa. Testes baseados 
na função de distribuição empírica. Estatísticas de tipo Kolmogorov-Smirnov e 
Cramér-von Mises. Os testes de Kolmogorov-Smirnov, Cramér-von Mises e Anderson-Darling. 
Cálculo dos pontos críticos e dos p-valores. Testes de ajustamento a uma família 
de distribuições. Teste de igualdade de duas distribuições.

3 - Estimação da densidade de probabilidade: O histograma
Definição do estimador. Variando a origem e a janela. Propriedades locais de 
convergência. Viés e Variância. Convergência em média quadrática. Convergência 
uniforme quase certa. Primeiras propriedades globais. Convergência uniforme 
quase certa. O erro quadrático médio integrado. Desenvolvimento exacto para o 
EQMI. Convergência em média quadrática integrada. Desenvolvimento assintótico 
para o EQMI. Escolha assintoticamente óptima da janela. Janela assintoticamente 
óptima vs. janela óptima. Influência da origem da partição no EQMI. 
Escolha prática da janela. Métodos de utilização simples: janela com distribuição 
de referência normal; o princípio da distribuição mais suave; regra de Freedman e 
Diaconis. Métodos de validação cruzada e plug-in. Método de validação 
cruzada baseado no EQI. Método de validação cruzada baseado no EQMIA. 
Métodos plug-in. Aplicações a alguns conjuntos de dados.

4 - Estimação da densidade de probabilidade: o método do núcleo
Definição do estimador. Mudança de escala. Variando o núcleo e a janela. O 
estimador do núcleo como soma de funções elementares. Propriedades locais de 
convergência. Viés e Variância.  Convergência em mádia quadrática. Convergência 
quase certa. Primeiras propriedades globais. Convergência uniforme quase certa. 
Ordem de convergência. O erro quadrático médio integrado. Convergência em média 
quadrática integrada. Desenvolvimento assintótico para o EQMI. Escolha 
assintoticamente óptima da janela e do núcleo. Janela assintoticamente óptima. 
Núcleo assintoticamente óptimo. Eficiência de outros núcleos. Estimação multietápica 
de funcionais das derivadas da densidade. Escolha prática da janela. Métodos de 
utilização simples: o método das distribuições de referência e o princípio da 
distribuição mais suave. Métodos de validação cruzada. Método de validação 
cruzada baseado no EQI. Método de validação cruzada baseado no EQMIA. 
Métodos plug-in multietápicos. Aplicações a alguns conjuntos de dados. 
Algumas modificações ao estimador do núcleo: estimador local do núcleo, estimador 
usando núcleo de ordem superior, estimação de densidades com suporte $]0,+\infty [$, 
estimador transformado do núcleo. Estimação de derivadas da densidade: viés, 
variância, convergência em média quadrática, desenvolvimento assintótico para 
o EQMI, janela assintoticamente óptima, núcleo assintoticamente óptimo, 
eficiência de outros núcleos, escolha prática da janela. Intervalos e bandas 
pontuais de confiança para a densidade. Leis de dimensão finita. Intervalos 
e bandas pontuais de confiança. O caso multivariado: estimadores de Cacoullos 
e de Epanechnikov. O estimador com janela matricial de Deheuvels. Método das 
distribuições de referência com distribuição de referência normal para a escolha 
da janela.

5 - Estimação da regressão: o método do núcleo
Noção de regressão. Alguns modelos paramétricos e estimador dos mínimos quadrados. 
Um primeiro estimador não-paramétrico: o regressograma. O estimador do núcleo de 
Nadaraya-Watson. Propriedades locais de convergência. Viés e variância locais. 
O papel da janela no comportamento do estimador. Convergência em média quadrática. 
Convergência quase certa. Escolha local da janela. Convergência em média quadrática 
integrada. Convergência uniforme quase certa. Escolha global da janela com base 
no EQMI. Dificuldades associadas à utilização da metodologia plug-in. Método de 
validação cruzada para a escolha da janela. Construção de intervalos de confiança 
e aplicações aos testes de hipóteses.

Programa mínimo:
Modelos paramétricos versus modelos não paramétricos. Algumas técnicas não 
paramétricas para a estimação da função de distribuição, da densidade de 
probabilidade e da regressão. Estudo detalhado dos estimadores do núcleo: 
convergência, distribuição assintótica, escolha do núcleo e da janela.  Aplicações 
à construção de regiões de confiança e aos testes de hipóteses.


Horário de atendimento aos alunos: Quarta-feira, das 14h30 às 17h30, no Gabinete 6.5 do DMUC

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