Facit til forløbet "Virker medicinen?"

Det kan for eksempel se sådan her ud:

Vent med at kontrollere dit resultat til opgave 7.

Punktet \((x_1,x_2)=(1,3)\) giver ved indsættelse i linjens ligning:

\[ -1-2\cdot3+5=-2<0 \] Punktet ligger altså på den modsatte side af linjen, som normalvektoren peger ind i (det blå område på figuren ovenfor), hvor vi ikke forventer, at medicinen har effekt.

Excel giver

\[ \begin{aligned} a &= -0.44721 \\ b &= -0.89443 \\ c &= 2.236066 \\ M &= 0.447213 \end{aligned} \]

Hvis værdierne ganges med \(\sqrt{5}\) fås linjen med ligning

\[ -x-2y+5=0 \]

Problemløseren kan ikke finde en løsning, fordi punkterne ikke kan adskilles ved hjælp af en ret linje.

Observation \(x_1\) \(x_2\) \(t\) Afstand \(\varepsilon_i\)
1 \(1\) \(2.5\) \(1\) \(1.5\) \(0\)
2 \(-1\) \(0.3\) \(-1\) \(0.7\) \(0.3\)
3 \(3\) \(0\) \(-1\) \(1\) \(0\)
4 \(1.5\) \(-0.4\) \(-1\) \(1.4\) \(0\)
5 \(1.8\) \(0.7\) \(1\) \(0.3\) \(1.3\)
6 \(-0.5\) \(2\) \(1\) \(1\) \(0\)
7 \(2.5\) \(3\) \(1\) \(2\) \(0\)

Resultatet er illustreret på figuren her:

  • Måling \((x_1,x_2,x_3)=(1,3,0)\):

    \[ 2x_1 + x_2 - x_3+1 = 6 > 0 \]

    Altså forventer vi en effekt.

  • Måling \((x_1,x_2,x_3)=(2,0,3)\):

    \[ 2x_1 + x_2 - x_3+1 = 2 > 0 \]

    Altså forventer vi en effekt.

  • Afstand til planen:

    Måling \((x_1,x_2,x_3)=(1,3,0)\): Afstanden er \(3\).

    Måling \((x_1,x_2,x_3)=(2,0,3)\): Afstanden er \(1\).

    Den første måling på \((x_1,x_2,x_3)=(1,3,0)\) har den største afstand til skillelinje. Derfor er vi mest sikker på denne klassifikation.

Excel giver

\[ \begin{aligned} a &= -0.57735 \\ b &= 0.57735 \\ c &= 0.57735 \\ d &= 0 \\ M &= 0.866026 \end{aligned} \]

  • Når punktet \((x_1,x_2,x_1^2 + x_2^2)\) indsættes i planens ligning fås

    \[ x_1^2+x_2^2=4 \]

    Det er ligningen for en cirkel i planen med centrum i origo \((0,0)\) og med radius \(r=\sqrt{4}=2\).

  • Punkter \((x_1,x_2,x_1^2 + x_2^2)\), som opfylder, at \(x_3-4>0\) klassificeres som hørende til klasse \(1\). Det svarer til, at

    \[ x_1^2+x_2^2>4 \]

    Altså punkter, som ligger uden for cirklen i planen. Omvendt hvis \(x_1^2+x_2^2<4\), ligger punktet inden i cirklen og bliver klassificeret som hørende til klasse \(-1\).

Excel giver

\[ \begin{aligned} a &= 0.57735 \\ b &= 0.57735 \\ c &= -0.57735 \\ d &= 0 \\ M &= 0.433013 \end{aligned} \]

Ligningen for parablen er

\[ x_2 = x_1^2-x_1 \]

Resultatet er illustreret her: