بوت استرپینگ

بوت استرپینگ (آمار). در آمار، بوت استرپینگ ( به انگلیسی: Bootstrapping ) یک روش محاسباتی - آماری - کامپیوتری است برای تعیین میزان دقت برآوردگرهای حاصل دادهٔ نمونه ( Efron وTibshirani ۱۹۹۴ ) . در این تکنیک تنها با یک روش خیلی ساده می توان تقریباً هر آماره ای از توزیع داده های نمونه را تخمین زد. به طور عمومی این روش از روش های بازنمونه گیری به حساب می آید.
بوت استرپینگ در واقع تخمین ویژگی های ( مثل واریانس ) یک برآوردگر است با استفاده از اندازه گیری همین ویژگی ها در یک توزیع تقریبی از کل داده های نمونه. یک انتخاب استاندارد برای توزیع تقریبی، توزیع تجربی داده های مشاهده شده است. در حالتی که بتوان فرض کرد مجموعه ای از مشاهده ها از جمعیتی مستقل و به طور مساوی توزیع شده می باشد، بوت استرپینگ می تواند با ساخت تعدای بازنمونه پیاده سازی شود، که هرکدام از این بازنمونه ها، در واقع نمونه هایی تصادفی با جایگذاری از مجموعه داده های اصلی هستند.
همچنین از بوت استرپینگ می توان در ساخت آزمون فرض آماری استفاده کرد. از این روش معمولاً به عنوان جایگزینی برای روش های استنباطی بر پایه فرضهای پارامتری هنگامی که در مورد این فرضها شک داشته باشیم استفاده می شود. همچنین در استنباط پارامتری زمانی که محاسبهٔ خطای استاندار فرمول محاسباتی پیچیده شود از بوت استرپینگ استفاده می کنیم.
یک فایده بزرگ بوت استرپینگ سادگی آن است. این روش برای تخمین خطای استاندارد و بازهٔ اطمینان برای تخمین زننده های پیچیدهٔ پارامترهای توزیع، مثل نقطه های صدکی ( percentile points ) ، نسبتها، نسبت بخت ها ( odds ratio ) و ضرایب همبستگی سر راست است. به علاوه روش مناسبی برای کنترل و بررسی پایداری نتایج است.
به دلیل اینکه بوت استرپینگ تحت برخی شرایط به طور مجانبی ثابت است، تضمین نمونه - متناهی عمومی را فراهم نمی کند. بعلاوه، گرایش به این دارد که خیلی خوشبینانه عمل کند. ظاهر سادهٔ این روش ممکن است پیش فرضهای مهم برای آنالیز بوت استرپ ( مثل فرض مستقل بودن نمونه ها ) را پنهان کند در حالی که در روش های دیگر این پیش فرضها به صورت رسم بیان می شوند.
بوت استرپینگ این امکان را برای یک نفر فراهم می سازد که تعداد زیادی نسخهٔ جایگزین از یک آماره را که به طور معمول از یک نمونه محاسبه می شود جمع آوری کند. به عنوان مثال، فرض کنید که ما علاقه مند به جمع آوری اطلاعات در مورد قد افراد در جهان هستیم. به دلیل اینکه نمی توانیم کل جمعیت را اندازه گیری کنیم، تنها از یک قسمت کوچک نمونه برداری می کنیم. از این نمونه فقط یک آماره قابل محاسبه است، مثلاً یک میانگین یا یک انحراف معیار. در نتیجه نمی توانیم متوجه شویم که آماره ها چه قدر و در چه بازه ای تغییر می کنند. اما هنگامی که از بوت استرپ استفاده کنیم ما به صورت تصادفی یک نمونهٔ n تایی از N تا دادهٔ نمونه برمی داریم، به طوری که هر نفر حد اکثر t بار می تواند انتخاب شود. با چندین بار انجام این کار در واقع تعداد زیادی مجموعهٔ داده می سازیم که برای هرکدام می توانیم یک آماره حساب کنیم؛ بنابراین به این روش یک تخمین از توزیع آماره به دست می آید. نکتهٔ مهم در این روش ساختن نسخه جایگزین از داده هایی است که ممکن است ما دیده باشیم.

بوت استرپینگ (کامپایلر). بوت استرپ ( به انگلیسی: bootstrapping ) جزو آن دسته از واژه هایی است که در حوزه های مختلفی وارد شده و از این رو معانی و تفسیرهای متفاوتی برای آن وجود دارد. اما به طور کلی منظور از بوت استرپ فرایندی خود راه انداز است که بدون ورودی بیرونی عمل می کند. در فناوری رایانه از این اصطلاح ( با اختصار بوت شدن ) معمولاً برای اشاره به فرایند بارگذاری نرم افزار پایه در حافظه یک رایانه پس از روشن شدن آن، به خصوص در مورد سیستم عامل استفاده می شود. سپس سیستم عامل مسئولیت بارگذاری نرم افزارهای مورد نیاز را بر عهده می گیرد. [ ۱] [ ۲] [ ۳]
به طور گسترده ای گفته می شود که استعاره "bootstrap" از داستان افسانه ای بارون مونکوزن سرچشمه گرفته است که وی با کشیدن موهای سر خودش، توانست خودش و اسبش را از یک باتلاق بیرون بکشد. [ ۱]
در یکی از تمرینات پایان فصل یک کتاب معروف و قدیمی ( ۱۹۸۸ ) فیزیک مدرسه ای پرسیده شده: ( ( چرا یک مرد نمی تواند خود را از روی زمین با کشیدن بندهای کفش خودش بلند کند؟ ) ) [ ۴]
Bootstrap یا bootstrapping عملی است که از این گفته به دست می آید: «تا خود را با استفاده از بندهای چکمه خود از روی زمین بلند کنید. » اصطلاحات دلالت بر این دارند که شخص خودکفا است و نیازی به کمک دیگران ندارد. [ ۵]
چکمه ها ( بوت ) معمولاً یک حلقه ( استرپ ) یا دستگیره در بخش فوقانی خود دارند که به نام بوت استرپ نامیده می شود و به فرد اجازه می دهد که با استفاده از انگشت یا وسیله دیگری بوت ها را از زمین بردارد. اصطلاحی در قرن نوزدهم به خصوص در ایالات متحده رواج داشت که «کسی را به وسیله بوت استرپ از روی زمین برداریم» و اشاره به کاری ناشدنی داشت. بدین ترتیب از بوت استرپ به عنوان استعاره ای برای بهبود دادن چیزی بدون کمک بیرونی استفاده می شود؛ که این معنی اخیر در قرن بیستم رواج بیشتری داشت. [ ۲]
• بوت استرپ ( فریمورک فرانت - اند ) : یک مجموعه از ابزارها برای ایجاد وب سایت و اپلیکیشن های وب
• برنامه درسی بوت استرپ:نوعی برنامه درسی است که در آن از برنامه نویسی رایانه برای آموزش جبر به دانش آموزان در سنین بین ۱۲ تا ۱۶ سال استفاده می شود.
• تأمین مالی بوت استرپ: این واژه در حوزه کارآفرینی و استارتاپ ها کاربرد دارد و به معنی تأمین سرمایه استارتاپ از محل درآمدها یا منابع داخلی است.
• مدل بوت استرپ: روشی ریاضی برای محدودسازی و حل مدل ها در فیزیک ذرات
• بوت استرپینگ ( کامپایلر ) : فرایند نوشتن یک کامپایلر در آن زبان برنامه نویسی که قرار است آن را کامپایل کند.
• بوت استرپینگ ( الکترونیک ) : نوعی از مدار است که از فیدبک مثبت بهره می گیرد.
• بوت استرپینگ ( حقوق ) : یکی از مقررات پیشین در دادگاه های کیفری فدرال
• بوت استرپینگ ( زبانشناسی ) : اصطلاحی که در فرایند یادگیری زبان استفاده می شود.
• بوت استرپینگ ( آمار ) : روشی که برای انتساب معیار صحت به تخمین های نمونه آماری استفاده می شود.