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Olá, eu plotei no Rstudio a função fdp.GUCU abaixo, que é uma distribuição normal (0,1) quando x está entre -1 e 1, e uma Cauchy (0,1) fora desses limites. O problema é que o gráfico plot não corresponde aos valores desta função.

Visualmente, o gráfico está plotando no ponto 0 apenas parte da função; apenas exp(-((0)^2)/2)/sqrt(2*pi) = 0.3989423, sendo que fdp.GUCU(0)=0.2194183.

Alguém já viu algo semelhante e saberia o porquê?

fdp.GUCU <- function(x){
  if(x>-1 && x < 1){
    (0.55)*exp(-((x)^2)/2)/sqrt(2*pi)
  }else{
    (1.249042)*1/(pi*(1+(x)^2))
  }
}

x <- seq(-4,4, by=0.1)
plot(x, fdp.GUCU(x), type="l", ylim = c(0,0.4))
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  • Eu nunca tinha visto algo semelhante. Executando teu código em partes descobri que para todo o vetor x, a função fdp.GUCU está caindo no else, mesmo nos valores para o qual não deveria. Não sei te dizer o motivo. Commented 25/07/2019 às 22:10
  • Donde vêm os fatores 0.55 (Normal) e 1.249042(Cauchy)? Commented 26/07/2019 às 10:31
  • Essa distribuição vem do artigo Understanding some long-tailed symmetrical distributions (Rogers e Tukey, 1972) Commented 26/07/2019 às 16:50

2 Respostas 2

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O problema está na utilização de && em vez de &. Da documentação, help('&&') (ênfase minha.):

& and && indicate logical AND and | and || indicate logical OR. The shorter form performs elementwise comparisons in much the same way as arithmetic operators. The longer form evaluates left to right examining only the first element of each vector. Evaluation proceeds only until the result is determined. The longer form is appropriate for programming control-flow and typically preferred in if clauses.

Tradução Google, edita por mim. Ênfase minha.

& e && indicam E lógico e | e || indicam OU lógico. A forma mais curta realiza comparações elementares da mesma maneira que os operadores aritméticos. A forma mais longa avalia da esquerda para a direita examinando apenas o primeiro elemento de cada vetor. A avaliação prossegue apenas até o resultado ser determinado. A forma mais longa é apropriada para programação de controle de fluxo e normalmente preferida em cláusulas if.

Ou seja, a sua função, ao utilizar && só avalia x[1]. Como determina imediatamente o valor lógico, FALSE ou TRUE, segue para o ramo apropriado. Ora, x[1] é o primeiro valor de seq(-4, 4, by = 0.1), e é tomado o segundo ramo, correspondente à distribuição de Cauchy.

A solução é quase sempre utilizar a forma vetorizada de if/else, que é ifelse, e da operação lógica, &. É isso que o código da 2ª versão da função faz.

fdp.GUCU <- function(x){
  if(x>-1 && x < 1){
    (0.55)*exp(-((x)^2)/2)/sqrt(2*pi)
  }else{
    (1.249042)*1/(pi*(1+(x)^2))
  }
}
fdp.GUCU2 <- function(x){
  ifelse(x > -1 & x < 1,
         0.55*exp(-(x^2)/2)/sqrt(2*pi),
         1.249042/(pi*(1 + x^2))
  )
}

x <- seq(-4, 4, by = 0.1)
plot(x, fdp.GUCU(x), type="l", ylim = c(0, 0.4))
lines(x, fdp.GUCU2(x), col = "red", lty = "dotted")

inserir a descrição da imagem aqui

Edição.

A função abaixo utiliza as funções do R base diretamente e dá os mesmos resultados que a minha fdp.GUCU2.

fdp.GUCU3 <- function(x){
  ifelse(x > -1 & x < 1, 0.55*dnorm(x), 1.249042*dcauchy(x))
}

x <- seq(-4, 4, by = 0.01)

plot(x, fdp.GUCU3(x), type="l", ylim = c(0, 0.4))
lines(x, dnorm(x), col = "blue", lty = "dashed")
lines(x, dcauchy(x), col = "red", lty = "dotted")
legend(x = "topright", legend = c("OP", "Normal", "Cauchy"), 
       col = c("black", "blue", "red"), lty = c("solid", "dashed","dotted"))

inserir a descrição da imagem aqui

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  • É que no artigo Understanding some long-tailed symmetrical distributions (Rogers e Tukey, 1972) é inventada essa distribuição com proporções de 0,6930665 *normal (0,1) em [-1,1] e 1,0537015*Cauchy fora desse intervalo, (essa densidade fica conectada, descobri hoje) e eu estava verificando outra proporção antes, essa que eu apresentei 0,55 e 1,25 que faz com que a densidade integre 1 também. Muito muito obrigada!!! Commented 26/07/2019 às 17:12
  • @TaináCaldas Editei com a nova função corrigida, com dnorm e dcauchy fica muito mais legível. E mudei a sequência x para ter mais pontos no gráfico. Commented 26/07/2019 às 17:20
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O que acontece é que seu if só dá uma resposta, TRUE ou FALSE, porque ele lê a lista toda de uma vez. Como todos os elementos não atendem as condições a comparação resulta em FALSE e vai direto pro else.

Você tem que fazer a função ser aplicada para cada elemento, aí o if é testado para cada valor do vetor. Você pode fazer isso com uma das funções da família apply ou um for. Aqui tá com o sapply, que aplica a função e devolve um vetor de mesmo tamanho.

fdp.GUCU <- function(x){
  if((x>-1) && (x < 1)){
    (0.55)*exp(-((x)^2)/2)/sqrt(2*pi)
  }else{
    (1.249042)*1/(pi*(1+(x)^2))
  }
}

x <- seq(-4,4, by=0.1)
y <- sapply(x, fdp.GUCU)
plot(x, y, type="l", ylim = c(0,0.4))

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