Организация и математическое планирование эксперимента. Учебное пособие

Организация и математическое планирование эксперимента. Учебное пособие

В учебном пособии кратко представлены основные теоретические данные, которые позволят правильно спланировать эксперимент, провести его и обработать полученные результаты. В каждом разделе присутствуют подробные примеры использования алгоритмов обработки экспериментальных данных. Учебное пособие снабжено заданиями на самостоятельную проработку, вопросами для самоконтроля и всеми необходимыми справочными материалами.

Жанр: Прочая образовательная литература
Цикл: Не является частью цикла
Год публикации: Неизвестен

Читать онлайн Организация и математическое планирование эксперимента. Учебное пособие


Иллюстратор Виталий Александрович Скляр


© Виталий Александрович Скляр, 2017

© Виталий Александрович Скляр, иллюстрации, 2017


ISBN 978-5-4485-2284-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

ВВЕДЕНИЕ

Большинство сложных научных задач проблемно решить без проведения физического или вычислительного эксперимента. Правильное, научно обоснованное, планирование эксперимента обеспечивает высокую точность, достоверность и адекватность результатов, а также может существенно сэкономить время на решение задачи. Поэтому будущий инженер-исследователь должен иметь достаточные представления о методах планирования эксперимента и обработки экспериментальных данных.

В данной книге максимально сжатым образом представлены основные теоретические данные, которые позволят правильно спланировать эксперимент, провести его и обработать полученные результаты. Опущены сложные выкладки с редко применяемой на практике теорией, при желании их можно найти в специализированной литературе.

В каждом разделе присутствуют подробные примеры использования алгоритмов обработки экспериментальных данных.

Учебное пособие снабжено заданиями на самостоятельную проработку, вопросами для самоконтроля и необходимыми справочными материалами.

1. Основы экспериментальных исследований

§1. Понятие эксперимента

Эксперимент наряду с наблюдением, измерением и описанием относится к эмпирическим методам познания, что подразумевает практическое изучение реально существующих и доступных объектов исследования или их моделей. Большинство практических научных исследований реализуется в виде эксперимента. Именно разработка теоретических основ экспериментальных исследований дала тот толчок развитию науки и техники, результат которого мы и наблюдаем сейчас.

Эксперимент – это последовательность действий, направленных на получение информации об объекте исследования путем контролируемых воздействий на него в воспроизводимых условиях.

Объектом исследования (ОИ) обычно выступает технологический процесс, о котором требуется получить необходимую информацию. Наиболее часто это экспериментальная информация о реакции объекта исследования на изменение внешнего воздействия. В этом случае эксперимент проводится для улучшения (или оптимизации) показателей работы технологического агрегата с целью повышения производительности и/или качества производимой продукции, уменьшения себестоимости и т. д.

Предмет исследования является определенной частью объекта исследования, это могут быть его отдельные свойства, особенности и т. д.

Воздействия на объект производится в виде опытов.

Опыт – это воспроизведение исследуемого процесса в лабораторных или промышленных условиях с регистрацией его результатов.

Последовательность действий при проведении эксперимента включает в себя следующие шаги:

– выбор объекта исследования, установление целей, определение факторов, влияющих на объект, а также откликов, которые будут контролироваться, составление плана проведения эксперимента;

– проведение всех предусмотренных планом опытов и регистрация результатов;

– выбор необходимой методики обработки экспериментальных данных, и их анализ с получением всей необходимой информации;

– подготовка и реализация нового экспериментального исследования, если это необходимо.

§2. Факторы, отклики и требования к ним

В ходе любого эксперимента стоит задача установить наличие и вид статистической связи между факторами и откликом.

Фактором называют входную величину, которая воздействует на ОИ, т.е. управляет его поведением и вызывает определенную реакцию на ее изменение. Фактор принимает в некоторый момент определенное значение, которое называют его уровнем.

Обычно фактор обозначают латинской буквой


Вам будет интересно
В учебном пособии представлено описание энерго- и ресурсосберегающих технологий, которые используются на современных предприятиях во всем мире. Рассмотрены вопросы применения современных технологий, которые позволяют экономить ресурсы и повышают эффективность производства стали и проката. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по металлургическим специальностям....
Читать онлайн
Моя книга содержит абсолютно новое представление и знание о мироздании Вселенной, о её структуре и законах, о всех её одухотворённых и неодухотворённых сущностях будет полезна даже самой простой и приземлённой личности, но которой небезразличны собственная судьба, здоровье и истинное благополучие…...
Читать онлайн
В теории и практике дистанционного обучения можно выделить пять основных «китов», на которых оно базируется. Это образовательные технологии; управление обучением; педагогический дизайн; корпоративный подход и маркетинговое продвижение. Цель данной книги – систематизировать исследования авторов в рамках упомянутых пяти «китов». Книга предназначена для преподавателей, занимающихся дистанционным обучением студентов, и для разработчиков систем дистанционного образования в вузах....
Читать онлайн
Книга об информационных коммуникациях, самой значительной из которых в XX веке стал Интернет. Рассказывается об этапах его становления и развития, конвергенции с существовавшими до него видами электросвязи, воздействии на общество и взаимоотношения между людьми. Приводятся малоизвестные сведения о связанных с информационными коммуникациями событиями. Она будет полезна всем тем, кто интересуется историей Интернета и его современным состоянием....
Читать онлайн
До сих пор в экономике доминирует мужской взгляд и не учитывается женский домашний труд, который хоть и не оплачивается, но играет огромную роль. Именно поэтому большинство экономических моделей содержат существенную погрешность. В своей книге Катрин Марсал рассказывает о главных ошибках мужчин-экономистов, о явном и скрытом влиянии женщин на экономику....
Читать онлайн
В книге предлагается новый подход к расчету экономических процессов. Такой подход позволяет получить очень интересные данные: определить универсальную математическую характеристику товара, представить математическую модель рынка; показано, что расчеты параметров рынка можно проводить по формулам теории массового обслуживания, в частности по формулам Эрланга, Энгсета и др; определить формулы, отражающие зависимость между спросом и предложением, а также величиной непроданных товаров....
Читать онлайн
Книга, написанная легко и увлекательно, с добрым юмором и запоминающимися характерами персонажей, рассказывает о времени работы в автора в советской киноиндустрии. Ну, а вдумчивый и интеллигентный читатель наверняка доброжелательно оценит и представленные в этой книге эссе на культурологические темы, и воспоминания, и новеллы....
Читать онлайн
Автору удалось то, чего не удалось ни Аристотелю, ни Гегелю, ни Канту, ни Марксу. Ему удалось разгадать замысел Творца. Ему удалось найти решение проблемы избавления человечества от войн. Данное исследование можно было бы считать чудом. А чудеса в науке хоть иногда да случаются, иначе не было бы развития самой науки. Такие книги бывают раз в сто лет....
Читать онлайн
Несмотря на то, что данному пособию 10 лет, оно не потеряло актуальности. Автор писал его во время работы в службе судебных приставов. Пособие основано на личном опыте и доказано высокими показателями, ниже 30 места по России мы никогда не опускались. В свое время это был бестселлер, тот факт, что пособие в службе распространялось самиздатом, и люди находили время его прочитать о чем-то говорит. Старался написать легким и понятным языком и сделать скучные вещи в работе интересными....
Читать онлайн
Шесть лет назад зеленое королевство Рэндалин захватил беспощадный ледяной король. Лия ненавидит ледяного короля и весь холодный народ севера. Девушка присоединяется к тайному обществу мятежников и вместе с ними пытается противостоять ледяному королю. Тем временем магия наследного принца набирает силу. Принц Дориан захватывает последнее свободное королевство на Северном континенте. После победы над пиратским королевством, жестокий и безжалостный принц решает посетить столицу Рэндалина. В его чест...
Читать онлайн
И вновь Дракон по имени Эд встречается с необычным, неведомым, странным. Он успевает побывать в Школе Магов и встретиться со старыми друзьями. На этот раз его судьба сводит его с морским чудовищем Южно-Китайского моря. Может быть, чудовищем является Дракониха Светлана Барковских? С этим Эду ещё предстоит разобраться. Древнее чудовище, разбуженное от спячки очень голодно и опасно. К чему приведёт попытка Эда с ним познакомиться? И чем эта встреча закончится? Ответы на эти вопросы знает только Эд…...
Читать онлайн
Многие из нас уверены, что они слишком маленькие для того, чтобы изменить мир. Это не так! Сказка «Приключения Гука и Гека» про двух смелых близнецов из маленького королевства Кориа, которые смогли одолеть могущественную волшебницу Тасмин и спасти свою страну, поможет всем, кому не хватает веры в себя. Эта книга – часть доброго проекта #ПростоСказки придуманного Агентством коммуникаций «Перспектива». В рамках проекта записаны 3 цикла аудиосказок. Они адресованы детям, находящимся на длительном л...
Читать онлайн
«Писать, чтобы жить» – рассчитанная на шесть недель творческая программа, которая подойдет любому – от начинающего автора до литератора со стажем. Это приглашение начать, продолжить и закончить ваше произведение. Где взять вдохновение? Почему так важно ощущать и осознавать все, что происходит за окном или на прогулке? Здесь собраны самые эффективные приемы и упражнения, позволившие Джулии Кэмерон написать несколько десятков бестселлеров и помочь многим известным авторам выйти из писательского кр...
Читать онлайн