Digite qualquer função e veja o formato dela na hora. Trace até três de uma vez em três cores para compará-las, arraste o ponto de leitura para ler um valor da curva e veja onde cada uma cruza o zero.
Linear Regression & Error Bowl
Sobre esta simulação
[Pt] Linear Regression & Error Bowl connects statistics and optimization in a split 3D studio. On the left board, six draggable scatter points—including a high-leverage orange outlier—are fitted by a trial line y = mx + b. Attached to each point is a literal red square whose side equals the vertical residual |yᵢ − (mxᵢ + b)|, making its area equal to the squared error eᵢ². On the right stage, the total area of all squares is plotted as a 3D paraboloid bowl SSE(m, b) over slope and intercept parameter space. Students can drag the parameter marker across the bowl or toggle Snap to Optimal OLS to watch the marker settle into the unique global minimum (m̂, b̂) while monitoring r and R².
O que os alunos podem explorar
- [Pt] Adjust the Trial slope m and Trial intercept b sliders or drag the gold ball on the 3D bowl to shrink the red residual squares as much as possible.
- [Pt] Turn on Snap to Optimal OLS and verify that the gold parameter ball lands precisely on the green OLS Minimum marker at the bottom of the error bowl.
- [Pt] Drag the orange outlier point sharply downward on the scatter plot and watch how strongly a single outlier pulls the optimal slope m̂ and lowers R².
- [Pt] Line up all six scatter points into a nearly straight line and watch Correlation r approach 1.000 and SSE approach zero.
- [Pt] Toggle Show residual squares on and off to compare vertical residuals eᵢ against their squared areas eᵢ².
Objetivos de aprendizagem
- 1[Pt] Explain why Ordinary Least Squares (OLS) minimizes the sum of squared vertical residuals Σ (yᵢ − ŷᵢ)² rather than signed residuals.
- 2[Pt] Connect the algebraic regression parameters (slope m and intercept b) to coordinates on a convex 3D loss surface SSE(m, b).
- 3[Pt] Evaluate how outliers and high-leverage points distort the least-squares regression line and reduce the coefficient of determination R².
- 4[Pt] Interpret correlation r and R² as measures of linear association and explained variance.
Perguntas frequentes dos professores
[Pt] Why are the residuals squared in Least Squares regression?
[Pt] Squaring each vertical error eᵢ = yᵢ − ŷᵢ prevents positive errors above the line from canceling negative errors below the line, penalizes large misses heavily, and creates a smooth paraboloid bowl with a single unique minimum.
[Pt] What does the 3D Error Bowl on the right represent?
[Pt] The two horizontal axes of the bowl are the trial slope m and trial intercept b, and the vertical height is the Sum of Squared Errors SSE(m, b). Every possible straight line corresponds to one point on that bowl, and the best-fit line sits at the lowest point.
[Pt] Why does dragging the outlier change the fitted line so dramatically?
[Pt] Because errors are squared, a point twice as far from the line contributes four times as much to SSE. The regression line tilts strongly toward an outlier to keep that giant square from exploding in area.
[Pt] What is the difference between Correlation r and Coefficient R²?
[Pt] Correlation r ranges from −1 to +1 and measures the direction and strength of a linear relationship. R² (the square of r in simple linear regression) ranges from 0% to 100% and tells what fraction of the variance in y is explained by x.
Incorporar esta simulação
Coloque no seu AVA, blog ou site da turma — de graça.
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Mais modelos científicos interativos
Gire uma roleta, jogue uma moeda ou role um dado e veja dois conjuntos de barras: as chances que os formatos preveem e os resultados que você realmente obteve. Dez giros não provam nada; com algumas centenas, os dois quase não se distinguem.
Mova m e veja a reta inclinar; mova b e veja a reta deslizar. Ou arraste os dois pontos da reta e leia a equação que ela devolve. Uma escada de “subida sobre avanço” sobe pela reta para que o coeficiente angular vire algo que dá para contar.
Compare uma órbita de dois corpos com o movimento em oito de três corpos e adicione até doze corpos. Altere massas, velocidades e posições iniciais; observe trajetórias e erro numérico de energia.
Aproxime a área sob uma curva com faixas e escolha como cada uma toma a altura: borda esquerda, borda direita, meio ou topo inclinado. Aumente o número de faixas e veja o erro cair, com a soma acumulada traçada como uma curva própria.
Do modelo ao registro
Combine esta simulação com uma atividade imprimível
Use uma atividade para registrar previsões, observações e explicações depois que os alunos explorarem.
Interpret regression lines
Interpret regression lines
Interpret regression lines
Factor linear expressions: area models
Add and subtract linear expressions
Evaluate linear expressions
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