Variavel latente - Latent variable

Em estatística , as variáveis ​​latentes (do latim : particípio presente de lateo ("mentira oculta"), em oposição a variáveis ​​observáveis ) são variáveis que não são observadas diretamente, mas sim inferidas (por meio de um modelo matemático ) de outras variáveis ​​observadas ( medido diretamente). Os modelos matemáticos que visam explicar as variáveis ​​observadas em termos de variáveis ​​latentes são chamados de modelos de variáveis ​​latentes . Modelos de variáveis ​​latentes são usados ​​em muitas disciplinas, incluindo psicologia , demografia , economia , engenharia , medicina , física , aprendizado de máquina / inteligência artificial , bioinformática , quimiometria , processamento de linguagem natural , econometria , gestão e ciências sociais .

Variáveis ​​latentes podem corresponder a aspectos da realidade física. Em princípio, isso poderia ser medido, mas pode não ser por razões práticas. Nessa situação, o termo variáveis ​​ocultas é comumente usado (refletindo o fato de que as variáveis ​​são significativas, mas não observáveis). Outras variáveis ​​latentes correspondem a conceitos abstratos, como categorias, estados comportamentais ou mentais ou estruturas de dados. Os termos variáveis ​​hipotéticas ou construtos hipotéticos podem ser usados ​​nessas situações.

O uso de variáveis ​​latentes pode servir para reduzir a dimensionalidade dos dados. Muitas variáveis ​​observáveis ​​podem ser agregadas em um modelo para representar um conceito subjacente, facilitando o entendimento dos dados. Nesse sentido, cumprem função semelhante à das teorias científicas. Ao mesmo tempo, as variáveis ​​latentes ligam dados " sub-simbólicos " observáveis no mundo real a dados simbólicos no mundo modelado.

Exemplos

Estimativa de uma curva de altura média (preto) para meninos do Berkeley Growth Study com e sem empenamento. A deformação é baseada em variáveis ​​latentes que mapeiam a idade para uma idade biológica sincronizada usando um modelo não linear de efeitos mistos .

Psicologia

Variáveis ​​latentes, conforme criadas por métodos analíticos de fator, geralmente representam a variância "compartilhada", ou o grau em que as variáveis ​​"se movem" juntas. Variáveis ​​que não têm correlação não podem resultar em uma construção latente com base no modelo de fator comum .

Economia

Exemplos de variáveis ​​latentes no campo da economia incluem qualidade de vida , confiança nos negócios, moral, felicidade e conservadorismo: todas essas são variáveis ​​que não podem ser medidas diretamente. Mas ligando essas variáveis ​​latentes a outras variáveis ​​observáveis, os valores das variáveis ​​latentes podem ser inferidos a partir de medidas das variáveis ​​observáveis. A qualidade de vida é uma variável latente que não pode ser medida diretamente, portanto, as variáveis ​​observáveis ​​são usadas para inferir a qualidade de vida. As variáveis ​​observáveis ​​para medir a qualidade de vida incluem riqueza, emprego, meio ambiente, saúde física e mental, educação, recreação e lazer e pertencimento social.

Medicina

A metodologia de variável latente é usada em muitos ramos da medicina . Uma classe de problemas que naturalmente se prestam a abordagens de variáveis ​​latentes são estudos longitudinais em que a escala de tempo (por exemplo, idade do participante ou tempo desde a linha de base do estudo) não está sincronizada com a característica que está sendo estudada. Para tais estudos, uma escala de tempo não observada que é sincronizada com a característica em estudo pode ser modelada como uma transformação da escala de tempo observada usando variáveis ​​latentes. Exemplos disso incluem modelagem de progressão da doença e modelagem de crescimento (ver caixa).

Inferindo variáveis ​​latentes

Existe uma gama de diferentes classes de modelos e metodologias que fazem uso de variáveis ​​latentes e permitem inferir na presença de variáveis ​​latentes. Os modelos incluem:

Os métodos de análise e inferência incluem:

Algoritmos e métodos bayesianos

A estatística bayesiana é freqüentemente usada para inferir variáveis ​​latentes.

Veja também

Referências

Leitura adicional