Cultivando en Marte: La Estadística detrás de "The Martian"

 Cultivando en Marte: La Estadística detrás de "The Martian"

¡Hola a todos! Para el trabajo de estadística de esta semana he decidido cambiar de planeta. He elegido la película The Martian (Marte).

¿Cuál es el problema que planteamos? En la peli, el astronauta Mark Watney se queda atrapado en Marte y descubre que la comida no le va a llegar hasta que lo rescaten. Su única opción es cultivar patatas dentro de la base. El problema es que el suelo marciano es inerte. Él hace varias pruebas mezclando tierra marciana con tierra de la Tierra y, digamos, "abono orgánico" de la tripulación.

Para este trabajo, me he imaginado que soy Watney analizando los datos de su cosecha. Nuestro objetivo es usar RStudio para responder a esta pregunta: ¿Qué tipo de mezcla de tierra maximiza el rendimiento de las patatas de forma estadísticamente segura?

Las Variables: Nuestro huerto en RStudio

Para simular este experimento, he creado en R una base de datos con tres parcelas de cultivo distintas. Las variables que hemos definido son:

Tipo de Suelo (Variable Cualitativa): Tiene tres niveles: Suelo_Marte (solo tierra marciana), Mezcla_Basica (tierra marciana + bacterias de la Tierra) y Mezcla_Abonada (tierra marciana + bacterias + el famoso abono de Watney).

Rendimiento (Variable Cuantitativa): Los gramos de patata que ha dado cada planta cosechada.

1. La primera impresión (Diagrama de Caja y Bigotes)

¿Qué vemos aquí? Como siempre, empezamos con un vistazo visual para ver por dónde van los tiros.

Si nos fijamos en la caja del Suelo_Marte, está casi en el cero. La mayoría de las plantas se mueren y dan muy pocos gramos.

La caja de la Mezcla_Basica está un poco mejor, pero tiene unos bigotes súper largos. Esto significa muchísima varianza: es inestable, unas plantas salen bien y otras mal.

Por último, la caja de la Mezcla_Abonada está muy arriba. La mediana es altísima.

 El control de calidad (Papel Probabilístico)

¿Qué vemos aquí?  comprobar antes que los datos son normales. Para eso he sacado este papel probabilístico. Como podemos ver en el gráfico, los puntos se ajustan bastante bien a la línea recta diagonal, sin hacer curvas raras en los extremos. Esto confirma que el crecimiento de nuestras patatas sigue una distribución normal matemática. El experimento es fiable.

Conclusión:

Por un lado, el Diagrama de Cajas nos dice que  la tierra inerte de Marte es un fracaso (su caja está muy en el cero), pero la Mezcla Abonada dispara la cosecha, mostrando una caja alta y estable.

Por otro lado, el Papel Probabilístico  nos sirve como control de calidad. Al ver que los puntos se alinean perfectamente en la diagonal, confirmamos matemáticamente que nuestros datos son fiables y no hay errores raros de medición.

Por lo tanto cruzando la fiabilidad del papel probabilístico  el protagonista tiene que utilizar la Mezcla Abonada si quiere tener patatas suficientes hasta que lo rescaten. ¡La estadística también salva vidas en Marte!