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PROBABILIDAD Y ESTADÍSTICA

En el Área de Probabilidad y Estadística del Centro de Investigación en Matemáticas nos especializamos en el análisis y la descripción de la estadística aplicada, la modelación estocástica y la inferencia estadística, así como la optimización y otros aspectos matemáticos de sistemas y procesos complejos que presentan un componente aleatorio o de incertidumbre.

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Realizamos investigación tanto básica como aplicada, y participamos en programas de formación de recursos humanos de licenciatura y posgrado; realizamos vinculación de alto impacto con sectores académicos, sociales y productivos, y organizamos eventos de investigación, divulgación y difusión, tanto de carácter nacional como internacional.

Descripción:

Los aspectos teóricos de la Estadística, basados en la Teoría de Probabilidad y otras áreas de la Matemática, sirven de base a los métodos y técnicas estadísticas. Desde principios del siglo pasado, y especialmente desde su segunda mitad, el impresionante desarrollo de la Estadística ha generado problemas de creciente complejidad creciente, que han planteado la elaboración de metodologías de análisis y modelación que requieren de muy diversas herramientas matemáticas para su fundamentación y para la comprensión de sus virtudes y posibles limitaciones en la aplicación a problemas concretos.
El Área de Concentración en Teoría Estadística busca fomentar la investigación en problemas teóricos de la Estadística que resultan novedosos y relevantes para el desarrollo de la disciplina y para enfrentar los nuevos retos que a ella plantean la ciencia y la tecnología. Con este propósito, fomenta relaciones de investigación tanto multidisciplinarias como interdisciplinarias entre la Estadística y otras disciplinas de la matemática, especialmente la Teoría de la Probabilidad.
Históricamente, la Estadística siempre se ha nutrido de problemas planteados por otras ramas del conocimiento y en la actualidad esta interacción plantea desafíos novedosos. Las áreas de concentración de Modelación estocástica e inferencia en ciencias, industria y tecnología, de Probabilidad e inferencia estadística en ciencia de datos, y de Finanzas y riesgo constituyen ejemplos vigorosos de contextos que generan problemas de investigación básica en materia de teoría estadística con orígenes temáticos diversos. Entre los retos emergentes de las interacciones multidisciplinarias, cabe mencionar el desarrollo de la estadística para nuevos espacios muestrales asociados a datos complejos como son espacios funcionales, variedades y espacios topológicos; la estadística para parámetros de dimensión no finita; y la estadística de datos masivos y de alta dimensión.


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Ciencia de datos es un nuevo campo que surge con el objeto y la necesidad de obtener información valiosa y útil de la complejidad, incremento y diversidad de datos de la modernidad. Ejemplos de estos datos aparecen en imágenes médicas, vídeos, expresiones genéticas, series financieras, internet, redes sociales, física, redes biológicas, astronomía, entre otros tipos de datos modernos.
Su estudio y comprensión requieren de un enfoque multidisciplinario en las que intervienen, entre otras, las ciencias de la computación, las matemáticas y la probabilidad y la estadística. Los retos en estas disciplinas son explorar, entender, analizar, modelar matemáticamente, y predecir información valiosa a partir de estos nuevos datos.
En particular, a las disciplinas de probabilidad y estadística les plantea el modelar estocásticamente e inferir estructura a partir de datos que son objetos complejos como los de alta dimensionalidad, funciones, imágenes, gráficas, y redes. Por estructura, entendemos, entre otras características, las formas geométricas y propiedades topológicas de los datos. Este estudio de estructura es agravado por el volumen de los juegos de datos modernos, y da lugar a el entendimiento del contexto del fenómeno estudiado para poder buscar respuestas a preguntas que posiblemente aún no se han formulado, al uso eficiente de algoritmos computacionales para resolver los problemas, así como a la visualización de la información y el reconocimiento de patrones.
Esta área de concentración es transversal a varias temáticas, investigadores, y cursos de otras áreas de concentración del posgrado de probabilidad y estadística, y se complementan con otras de las áreas de ciencias de la computación y matemáticas en el CIMAT. Siendo un área emergente, algunas de las líneas de investigación que ya existen tenderán a combinarse con otras líneas para dar lugar a líneas multidisciplinarias en ciencia de datos.


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La modelación matemática ha estado presente de manera muy clara en la ciencia desde sus orígenes. Debido a que en la observación de la naturaleza participan inevitablemente aspectos aleatorios, cada vez adquiere más relevancia la incorporación de modelos no determinísticos en investigación en Física, Biología, Química, Ingenierías, etc. Por modelos no determinísticos o estocásticos entendemos las descripciones matemáticas de componentes aleatorios en fenómenos diversos. Típicamente, estas descripciones están basadas en teoría de probabilidad, cuyos parámetros regulan los modelos que describen la naturaleza aleatoria de dichos fenómenos. Estos modelos estocásticos han mostrado también gran importancia en el desarrollo tecnológico en la industria y la toma de decisiones en gobierno y empresas privadas.
Cuando se tiene registro de observaciones físicas de un fenómeno aleatorio, se está frente a un problema de inferencia estadística. Éste consiste en saber acerca de los parámetros desconocidos y realizar aseveraciones cualitativas y cuantitativas científicamente sustentadas acerca de la situación bajo estudio. Lo anterior conlleva a la importante tarea de cuantificación de incertidumbre asociada a tales aseveraciones.
Esta área de concentración abarca de manera integral la modelación e inferencia descritas, tomando en cuenta aspectos teóricos, cuestiones de implementación, cómputo científico e inferencia en problemas reales de vinculación tanto científica como con los sectores gobierno, servicios e industria. En la actualidad se generan datos de muy diversa índole y en grandes cantidades, y surgen problemas con altos grados de complejidad. Por ello se genera un gran dinamismo entre áreas de investigación en probabilidad y estadística y las aplicaciones. Es más común que la modelación estadística tome en cuenta conocimiento especializado en otras materias y que con ello se originen diversas interacciones multidisciplinarias.
El área de probabilidad y estadística del CIMAT tiene una tradición duradera en cuanto a colaboraciones con diversas instituciones públicas, institutos de investigación, universidades nacionales y del extranjero, y empresas privadas para afrontar problemas de investigación motivados por cuestiones originadas en una gran diversidad de áreas del conocimiento. La experiencia histórica acumulada radica en temas de ecología, medicina, física, biogeografía, epidemiología, salud pública, gobierno, ciencias sociales, producción industrial, biología molecular, neurociencias y genética, entre otras.
En el área se cultivan temas de investigación en materia de probabilidad y estadística que son motivadas por problemas específicos derivados de interacciones interdisciplinarias. Este proceso requiere del desarrollo de modelos estocásticos específicos al problema que incorporan conocimientos generales de las otras áreas de investigación involucradas, para luego evaluar las cualidades de la inferencia estadística que se obtiene. Algunos de estos problemas concretos originados de esta manera nutren naturalmente las áreas de concentración de Teoría de probabilidad en la fase de modelación, y de Teoría estadística en la fase de inferencia en la medida en que los planteamientos derivados son eminentemente abstractos. Algunos de los temas recientes que han dado lugar a investigación teórica en estadística incluyen:

  • Paleoecología
  • Neurociencias
  • Genética
  • Ecología: biodiversidad, análisis de extinciones, riqueza y abundancia de especies.
  • Biogeografía: distribución geográfica de especies con base en observaciones de presencias; relaciones riqueza-clima.

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    Programas de Posgrado

    Los programas curriculares de posgrado en materia de probabilidad y estadística, del Centro de Investigación en Matemáticas A.C., se cultivan los programas de, la Maestría en ciencias con especialidad en probabilidad y estadística, la Maestría cómputo estadístico y el Doctorado en ciencias con especialidad en probabilidad y estadística, los cuales están clasificados en el Sistema Nacional de Posgrados (SNP). La clasificación en el SNP se obtiene con criterios de evaluación muy rigurosos, que versan sobre pertinencia, plan de estudios, calidad y productividad de la planta docente, perfil de egresados, tasas de graduación, infraestructura física dedicada a alumnos, normatividad y seguimiento de trayectoria académica, entre otros.

    La Maestría en Estadística fue el primer posgrado en el que participó el CIMAT. Durante 30 años ha formado egresados de alto nivel que se han incorporado al mercado laboral o proseguido estudios de doctorado de forma inmediata. El Doctorado en ciencias con orientación en Probabilidad y Estadística del CIMAT es un programa orientado hacia la investigación que se implantó a mediados de la década de los 90’s, junto con los otros posgrados del CIMAT.

    Se mantienen colaboraciones con:
    • *** Haga una lista con universidades o centro de estudios… ***
    El grupo de investigación mantiene actualmente colaboraciones nacionales con:
    • *** Haga una lista con las instituciones con que se colabora… ***
    El grupo de investigación mantiene actualmente colaboraciones internacionales con:
    • *** Lista de instituciones… ***

    EVENTOS

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    SEMINARIOS

    Contacto

    Dr. Pardo Millán Juan Carlos

    Dr. Pardo Millán Juan Carlos

    Coordinador del Área de Probabilidad y Estadística

    E-mail:
    jcpardo@cimat.mx

    Dr. Joly Emilien

    Dr. Joly Emilien

    Coordinador del posgrado en Probabilidad y Estadística

    E-mail:

    emilien.joly@cimat.mx

    • Planeación Estratégica

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