← Computers & Automation

İstatistik ve Otomatik Bilgisayarlar

G
Gordon Spenser
Whippany, New Jersey · 1954 · Computers and Automation

Modern, yüksek hızlı, yüksek kapasiteli, otomatik bilgisayarlar, bugüne kadar imkânsız olan istatistiksel tekniklerin analizini mümkün kılmıştır. Bu bilgisayarlar sonuç olarak birçok alandaki prosedürlerde devrim yaratmıştır. On yıl önce çözümleri için hiçbir yöntem bulunmayan problemler, otomatik hesaplamaya uygun istatistiksel terimlerle yeniden formüle edilmiştir. Aerodinamikten zoolojiye kadar otomatik istatistiksel hesaplama, daha önce kapalı olan kapıları aralamaktadır.

Nükleer Biyofizik

Nükleer bilim laboratuvarlarında insanların zararlı miktarlarda radyasyona maruz kalmadığından emin olmak önemlidir. Yakın zamanda, nötronların hayvan dokusundaki etkileri üzerine bir çalışma yapılmıştır. Doğrudan matematiksel bir yaklaşım umutsuz derecede karmaşıktı. Bu nedenle fiziksel durum şu süreçle yaklaşık olarak modellendi: bir kaynaktan bir nötronun yayılmasına izin verin; dokunun bileşen elementleriyle rastgele çarpışmasına izin verin; her çarpışmada kaybedilen enerji miktarını ve çarpışmanın yerini kaydedin; bilgisayarı kullanarak nötronun yolunu simüle edin.

Günümüzde Monte Carlo yöntemi olarak adlandırılan bu genel yaklaşım metodu, modern ve otomatik bir bilgisayar için idealdir çünkü her bir çarpışmayı üretmek için gereken temel adımlar aynıdır; buna karşın istenen kesinliği elde etmek için birçok tekrar ve dolayısıyla birçok hesaplama gereklidir. Yüksek hızlı bir bilgisayarda saatler içinde başarılan bir iş, elle yıllar veya delikli kart ekipmanıyla aylar sürerdi.

Kimya Mühendisliği

Kimya mühendisliğinde sürekli gelişen teknoloji sıklıkla şu soruyu gündeme getirir: "Teknolojide öngörülen bir değişiklik, belirli bir özellik açısından ürünümü önemli ölçüde iyileştirir mi?" Yakın zamanda geliştirilmiş "dağılımdan bağımsız" (distribution-free) veya "parametrik olmayan" (non-parametric) istatistikler, çok az hesaplamayla veya hiç hesaplama yapmadan çok genel varsayımlar altında cevap sağlayacaktır.

Örneğin, ölçümlerin büyüklük sırasına göre listelenmesiyle elde edilen A B kayıtlarındaki serilerin (runs) sayısını saymak yeterlidir. El kitaplarındaki tablolar daha sonra deneysel sonuçlara atfedilebilecek istatistiksel anlamlılık derecesini hemen söyleyecektir.

Ekonomi

Birçok ekonomistin hedefi, ulusun ekonomisinin durumunu tahmin edecek matematiksel bir denklem elde edebilmektir. İstatistiksel problem, çeşitli bileşenlerin göreceli önemine dair tahminler elde etmektir:

y = a₁x₁ + a₂x₂ + a₃x₃ + ···

Burada a'ların tahmini, bir matrisin tersini alma (inverting a matrix) problemine eşdeğerdir. Bileşen sayısını iki katına çıkarmak, sekiz kat daha fazla çarpma işlemi gerektirir. Kısa bir süre önce yirminci mertebeden bir matrisin tersinin alınması dikkate değer bir olaydı; ancak şimdi teknik literatür, mertebesi yüzleri bulan matrislerin tersinin alındığına dair raporlar içeriyor.

Psikoloji

Çoklu faktör analizi, bağımsız özellikleri izole etmek için psikolojik testlerde kullanılan bir tekniktir. Daha yüksek mertebeden matrislerin tersini alabilme yeteneği, çok daha fazla ölçüm türünde bulunan bilgilere dayanarak örnekler arasında ayrım yapmayı mümkün kılar ve böylece sınıflandırmanın kesinliğini artırır.

Demografi

1880 ABD nüfus sayımının yararlılığı, toplam tablolamanın derlenmesinin 1887'ye kadar tamamlanamaması nedeniyle ciddi şekilde zedelenmiştir. Nüfus Sayım Bürosu'nun ihtiyaçlarına yanıt olarak Herman Hollerith tarafından geliştirilen delikli kartların kullanımı o dönemde durumu hafifletmiştir. Yeni bilgisayar sistemi ilk kez 1950 Nüfus ve Konut Sayımı'nda kitlesel ölçekte kullanılmıştır.


Bunlar, modern otomatik bilgisayarların istatistik alanındaki uygulamalarından sadece birkaçıdır. İstatistik ve otomatik bilgisayarlar alanında kilit bir husus, matematiksel istatistik alanındaki araştırmaları sürdürmek için bilgisayarların kullanılmasıdır. Yeni prosedürler ancak yeterli tablolar hesaplandığında uygulamalı istatistikçinin araç setine girebilirler.