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   "source": [
    "# TP 10-3 : Tests Statistiques\n",
    "\n",
    "Le but du TP est de mettre en oeuvre le test statistique de t-student dans un contexte de régression.\n",
    "\n",
    "\n",
    "| Numéro        | Compétence           | \n",
    "|:------------- |:--------------------:|\n",
    "|TS004|\tÊtre capable de déterminer la statistique à utiliser|\n",
    "|TS005|\tSavoir conclure suite à un résultat du test statistique|\n",
    "|TS201|\tSavoir dans quel contexte utiliser un test de student|\n",
    "|TS202|\tConnaître les limites du test de student|\n",
    "|TS203|\tSavoir calculer le nombre de degrés de liberté d’un test de student|\n",
    "|PY603|\tÊtre capable de mettre en œuvre un test de student|\n"
   ]
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   "source": [
    "# Test de Student et Hauteurs d'Arbres\n",
    "\n",
    "Dans deux types de forêts distincts, on a mesuré en mètre les hauteurs dominantes respectivement de 14 et 13 peuplements du même age choisis au hasard et indépendamment.\n"
   ]
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   "source": [
    "type\\peuplement   | 1|2|3|4|5|6|7|8|9|10|11|12|13|14|\n",
    "---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---\n",
    "type 1 |23.4 |24.4 |24.6 |24.9 |25.0 |26.2 |26.3 |26.8 |26.8 |26.9 |27.0 |27.6 |27.7 |28.5\n",
    "type 2 |22.5 |22.9 |23.7 |24.0 |24.4 |24.5 |25.3 |26.0 |26.2 |26.4 |26.7 |26.9 |27.4| |"
   ]
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   "source": [
    "Considérons un risque de première espèce de 0,05. En considérant que la variance des hauteurs mesurées est connue $(\\sigma^2 = 1.7)$, on cherche à savoir si les hauteurs moyennes des deux types de forêts sont identiques.\n",
    "\n",
    "\n",
    "1. Posez les hypothèses"
   ]
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   "source": [
    "import numpy as np\n",
    "\n",
    "x = np.array([23.4, 24.4, 24.6, 24.9, 25.0, 26.2, 26.3, 26.8, 26.8, 26.9, 27.0, 27.6, 27.7, 28.5])\n",
    "y = np.array([22.5, 22.9, 23.7, 24.0, 24.4, 24.5, 25.3, 26.0, 26.2, 26.4, 26.7, 26.9, 27.4])\n"
   ]
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    "2. Quel statistique et quel test allez vous utilisez ? Justifiez votre réponse !\n"
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    "3. Calculez la statistique et la p-valeur associées à vos données"
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    "4. les deux forêts sont-elles toujours identiques si l’on suppose que la variance des hauteurs mesurées est inconnue ?\n",
    "Justifiez votre raisonnement"
   ]
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    "## t-test pour la régression\n",
    "\n",
    "D’aucuns prétendent que l’âge du capitaine d’un bateau est influencé par son nombre de voiles. Afin de vérifier cette hypothèse, les observations suivantes ont été rapportées :\n",
    "\n",
    "Nom du bateau| L’aviso| Le Boutre| Côte à côte| Dinghy| Éole\n",
    "---|---|---|---|---|---\n",
    "Nombre de voiles| 2| 3| 5| 1| 8\n",
    "Âge du capitaine| 25| 25| 20| 22| 16\n",
    "\n",
    "1. La régression linéaire simple :     \n",
    "    a. Posez un modèle de régression permettant d’expliquer l’âge du capitaine en fonction du nombre de voile d’un bateau."
   ]
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    "    b. Estimez les paramètres du modèle."
   ]
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    "2. Peut-on raisonnablement affirmer que l’âge du capitaine dépend du nombre de voiles ?\n",
    "\n",
    "a. Posez les hypothèses de votre test"
   ]
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    "b. Calculez la p-valeur associée à vos observations"
   ]
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    "3. Quelles sont les hypothèses à faire sur le terme d’erreur dans le modèle de régression pour que l’utilisation du test de Student soit justifiée ?"
   ]
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   "source": [
    "4. Essayez de retrouver ces résultats à l'aide des packages scikitlearn\n",
    " - https://scikit-learn.org/stable/modules/linear_model.html#ordinary-least-squares"
   ]
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   "source": [
    "## Rebelote\n",
    "\n",
    "On s'intéresse au lien entre l'âge et la pression artérielle. Le tableau ci-dessous\n",
    "donnent les pressions artérielles diastolique et systolique mesurées sur un échantillon de personnes\n",
    "âgées de 17 à 73 ans.\n",
    "On fera l'hypothèse que les pressions artérielle diastolique et systolique sont distribuées selon des lois normales dans la\n",
    "population.\n",
    "Dans la suite toutes les valeurs numériques proposées sont telles que les âges sont exprimés en\n",
    "années et les pressions artérielles en mmHg.\n",
    "\n",
    "\n",
    "Age| Pressoin Artérielle (diastolique) | Pressoin Artérielle (systolique)\n",
    "--- | --- | ---\n",
    "17 | 65 | 109\n",
    "20 | 65 | 105\n",
    "22 | 54 | 97\n",
    "28 | 66 | 110\n",
    "29 | 71 | 113\n",
    "41 | 80 | 111\n",
    "46 | 83 | 107\n",
    "52 | 77 | 112\n",
    "52 | 75 | 121\n",
    "54 | 71 | 120\n",
    "56 | 72 | 126\n",
    "58 | 78 | 125\n",
    "73 | 87 | 142\n",
    "\n",
    "\n",
    "Est-ce que la différence entre la pression artérielle diastolique\n",
    "et  la pression artérielle systolique augmente avec l'age ?\n",
    "\n"
   ]
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    "data = np.array([[17 ,65 , 109],\n",
    "[20 ,65 ,105],\n",
    "[22 ,54 ,97],\n",
    "[28 ,66 ,110],\n",
    "[29 ,71 ,113],\n",
    "[41 ,80 ,111],\n",
    "[46 ,83 ,107],\n",
    "[52 ,77 ,112],\n",
    "[52 ,75 ,121],\n",
    "[54 ,71 ,120],\n",
    "[56 ,72 ,126],\n",
    "[58 ,78 ,125],\n",
    "[73 ,87 ,142]])"
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