Introducción

El proyecto final es una oportunidad para aplicar todos los conocimientos adquiridos a lo largo del curso de MATLAB. Este proyecto integrará conceptos de programación, visualización de datos, análisis estadístico y técnicas avanzadas. El objetivo es desarrollar una aplicación completa que resuelva un problema real o simulado, utilizando MATLAB como herramienta principal.

Objetivos del Proyecto

  1. Aplicar conocimientos de MATLAB: Utilizar las habilidades adquiridas en los módulos anteriores.
  2. Desarrollar una solución completa: Desde la importación de datos hasta la visualización y análisis.
  3. Fomentar la creatividad y la resolución de problemas: Proponer y resolver un problema específico.
  4. Documentar el proceso: Crear una documentación clara y detallada del proyecto.

Descripción del Proyecto

Tema del Proyecto: Análisis y Visualización de Datos Meteorológicos

En este proyecto, se trabajará con un conjunto de datos meteorológicos para realizar un análisis exhaustivo y crear visualizaciones que ayuden a entender mejor los patrones climáticos. El proyecto se dividirá en varias etapas:

  1. Importación y Preprocesamiento de Datos
  2. Análisis Estadístico
  3. Visualización de Datos
  4. Desarrollo de Funciones Personalizadas
  5. Documentación y Presentación

  1. Importación y Preprocesamiento de Datos

Objetivos:

  • Importar datos meteorológicos desde un archivo CSV.
  • Limpiar y preprocesar los datos para su análisis.

Pasos:

  1. Importar Datos:

    data = readtable('datos_meteorologicos.csv');
    
  2. Explorar los Datos:

    head(data)
    summary(data)
    
  3. Manejo de Valores Faltantes:

    data = rmmissing(data);
    
  4. Conversión de Tipos de Datos:

    data.Fecha = datetime(data.Fecha, 'InputFormat', 'yyyy-MM-dd');
    

  1. Análisis Estadístico

Objetivos:

  • Calcular estadísticas descriptivas.
  • Realizar análisis de tendencias y correlaciones.

Pasos:

  1. Estadísticas Descriptivas:

    mean_temp = mean(data.Temperatura);
    std_temp = std(data.Temperatura);
    
  2. Análisis de Tendencias:

    trend = polyfit(datenum(data.Fecha), data.Temperatura, 1);
    
  3. Correlación entre Variables:

    corr_temp_humidity = corr(data.Temperatura, data.Humedad);
    

  1. Visualización de Datos

Objetivos:

  • Crear gráficos 2D y 3D para visualizar los datos.
  • Personalizar gráficos para mejorar la presentación.

Pasos:

  1. Gráfico de Temperatura a lo Largo del Tiempo:

    plot(data.Fecha, data.Temperatura);
    title('Temperatura a lo Largo del Tiempo');
    xlabel('Fecha');
    ylabel('Temperatura (°C)');
    
  2. Gráfico de Dispersión 3D:

    scatter3(data.Fecha, data.Temperatura, data.Humedad);
    title('Relación entre Fecha, Temperatura y Humedad');
    xlabel('Fecha');
    ylabel('Temperatura (°C)');
    zlabel('Humedad (%)');
    
  3. Personalización de Gráficos:

    grid on;
    legend('Temperatura');
    

  1. Desarrollo de Funciones Personalizadas

Objetivos:

  • Crear funciones para tareas repetitivas.
  • Modularizar el código para mejorar la legibilidad y reutilización.

Pasos:

  1. Función para Calcular Estadísticas:

    function stats = calcular_estadisticas(data)
        stats.mean = mean(data);
        stats.std = std(data);
        stats.median = median(data);
    end
    
  2. Función para Crear Gráficos:

    function crear_grafico(x, y, titulo, xlabel_text, ylabel_text)
        plot(x, y);
        title(titulo);
        xlabel(xlabel_text);
        ylabel(ylabel_text);
        grid on;
    end
    

  1. Documentación y Presentación

Objetivos:

  • Documentar el código y el proceso de desarrollo.
  • Crear una presentación para exponer los resultados.

Pasos:

  1. Documentación del Código:

    • Añadir comentarios explicativos en el código.
    • Crear un archivo README con instrucciones y descripción del proyecto.
  2. Preparación de la Presentación:

    • Crear diapositivas que resuman el proyecto.
    • Incluir gráficos y resultados clave.

Ejemplo de Proyecto Completo

% Importación y Preprocesamiento de Datos
data = readtable('datos_meteorologicos.csv');
data = rmmissing(data);
data.Fecha = datetime(data.Fecha, 'InputFormat', 'yyyy-MM-dd');

% Análisis Estadístico
mean_temp = mean(data.Temperatura);
std_temp = std(data.Temperatura);
trend = polyfit(datenum(data.Fecha), data.Temperatura, 1);
corr_temp_humidity = corr(data.Temperatura, data.Humedad);

% Visualización de Datos
figure;
plot(data.Fecha, data.Temperatura);
title('Temperatura a lo Largo del Tiempo');
xlabel('Fecha');
ylabel('Temperatura (°C)');
grid on;

figure;
scatter3(data.Fecha, data.Temperatura, data.Humedad);
title('Relación entre Fecha, Temperatura y Humedad');
xlabel('Fecha');
ylabel('Temperatura (°C)');
zlabel('Humedad (%)');
grid on;

% Funciones Personalizadas
function stats = calcular_estadisticas(data)
    stats.mean = mean(data);
    stats.std = std(data);
    stats.median = median(data);
end

function crear_grafico(x, y, titulo, xlabel_text, ylabel_text)
    plot(x, y);
    title(titulo);
    xlabel(xlabel_text);
    ylabel(ylabel_text);
    grid on;
end

Conclusión

El proyecto final es una excelente manera de consolidar y aplicar los conocimientos adquiridos en el curso de MATLAB. A través de este proyecto, se espera que los estudiantes desarrollen habilidades prácticas en la importación y preprocesamiento de datos, análisis estadístico, visualización de datos y desarrollo de funciones personalizadas. Además, la documentación y presentación del proyecto ayudarán a mejorar las habilidades de comunicación técnica. ¡Buena suerte y disfruta del proceso de creación y aprendizaje!

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