Главная
Планирование и организация эксперимента курсовая работа: Планирование и организация эксперимента

Планирование и организация эксперимента курсовая работа: Планирование и организация эксперимента

Планирование и организация эксперимента

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет

Строительный факультет

Кафедра технологии строительных материалов

и метрологии

Методические указания к курсовой работе

Санкт-Петербург

2014

УДК 389 (07)

Рецензент канд. техн. наук, доцент И. У. Аубакирова (СПбГАСУ)

Планирование и организация эксперимента : метод. указания к курсовой работе/ сост.: М.И. Харитонов, А.М. Харитонов ; СПбГАСУ. – СПб., 2014. – 52 с.

Приведены алгоритмы и методические указания по решению оптимизационных и регрессионных задач с использованием методов планирования экспериментов. Курсовая работа базируется на использовании результатов численных экспериментов, производимых с помощью программы «Моделирование процессов вероятностного характера», разработанной авторами.

Рассмотрены примеры реализации изложенных алгоритмов.

Предназначены для выполнения курсовой работы по дисциплине «Планирование и организация эксперимента». Может быть рекомендована студентам всех форм обучения, магистрантам, аспирантам всех направлений и специальностей для изучения методов планирования экспериментов.

Библиогр.: 6 назв.

© Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет, 2014

ВВедение ………………………………………………..……….…………4

  1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ………………………………5

  2. Рекомендации по решению экстремальной задачи и оформлению результатов исследования заданного процесса……………………………………………..……………….10

  3. Рекомендации по определению полинома, аппроксимирующего функцию отклика и оформлению результатов исследования ………………14

  4. Заключение по результатам проведенного исследования……………………………………………………. ..16

  5. Порядок оформления пояснительной записки………17

  6. ПРИМЕР ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ

ВАРИАНТА ЗАДАННОГО ВЕРОЯТНОСТНОГО ПРОЦЕССА……..17

6.1. Нахождение экстремума методом крутого восхождения .…………..17

6.1.1 Выбор первоначальной подобласти исследования………………….17

      1. Составление плана экспериментов……………………..……………19

      2. Проведение эксперимента и обработка результатов….……………20

      3. Движение по градиенту – «крутое восхождение»………………….23

      4. Уточнение максимального значения функции отклика с помощью плана второго порядка……………………………………………..…28

    1. Нахождение интерполяционной функции (уравнения регрессии)…………………………………………………………………….36

Рекомендуемая литература………………………………………49

ПРИЛОЖЕНИЕ 1………………………………………………. ..………….50

ПРИЛОЖЕНИЕ 2…………………………………………………………….51

ПРИЛОЖЕНИЕ 3…………………………………………………………….52

ВВЕДЕНИЕ

Эксперимент занимает важнейшее место в научных исследованиях внутренних взаимосвязей явлений в природе и технике. Он является отправной точкой и критерием научных знаний. С помощью экспериментальных исследований проверяется истинность теоретических предпосылок, гипотез. Масштабы повседневной экспериментальной работы, проводимыми в различных областях науки, а также при проектировании новой техники, огромны. Весьма существенны материальные и временные затраты на их проведение.

Исключительная важность экспериментальных исследований обусловила создание теории эксперимента. Эта теория позволяет экспериментаторам решать следующие вопросы:

1) оптимизировать организацию эксперимента с точки зрения минимизации затрат времени, средств и точности результатов;

2) получать максимальное количество информации об исследуемом объекте (явлении) при обработке результатов эксперимента;

3) делать обоснованные выводы об исследуемом объекте по результатам эксперимента.

Целью данной курсовой работы является закрепление теоретических знаний в области планирования эксперимента, получение практических навыков и умений по выполнению расчетных процедур и оценке получаемых решений.

Методикой выполнения курсовой работы предусмотрено реализация указанных целей на основе численного моделирования заданного процесса.

Курсовая работа представляет собой прикладное исследование по практическому использованию методов планирования экспериментов применительно к решению наиболее часто встречающихся задач – нахождению оптимального значения функции отклика и получению аппроксимирующего полинома, описывающего поверхность функции отклика.

В процессе выполнения работы студент должен продемонстрировать уровень овладения теоретическими знаниями, умение анализировать возникающие ситуации, способность формулировать и обосновывать выводы. Курсовая работа должна носить творческий характер, что предполагает самостоятельное исследование студентом поставленной задачи.

Приведенные ниже методические указания базируются на знании студентами основных теоретических положений теории планирования экспериментов, изложенных в рамках лекционного курса.

  1. Структура и содержание курсовой работы

В качестве темы курсовой работы выступает исследование заданного вероятностного процесса в виде неизвестного полинома вида Y=f(Х1,Х2). В задании на курсовую работу указывается факторное пространство, в пределах которого исследуется функция отклика Y – пределы изменения Х

1 и Х2. Считается, что Y=f(Х1,Х2) – гладкая, непрерывная функция, положительно определенная в области исследуемого факторного пространства. В соответствии с заданием необходимо определить максимальное значение функции в пределах заданного факторного пространства и найти полином, описывающий поверхность функции отклика.

Реализация вероятностной математической модели исследуемого физического процесса осуществлена в программе «Моделирование процессов вероятностного характера», разработанной авторами. С помощью этой программы, содержащей 24 варианта заданий, можно производить численные эксперименты с моделью в заданных пределах факторного пространства. Предусмотрена опция корректировки всех параметров задаваемых математических моделей.

Программа выступает в качестве кибернетической системы, представленной на рис. 1.1.

Рис.1.1. Кибернетическая система, реализованная в программе «Моделирование процессов вероятностного характера». Х1 – Хm– факторы, Y1 – Yj– функции отклика, U1 – U

m – регистрируемые, но не регулируемые факторы; Z1 –Zn – нерегистрируемые и не регулируемые факторы

Главная форма программы имеет вид, представленный на рис. 1.2.

Рис.1.2. Главная форма программы «Моделирование процессов вероятностного характера»

Главное меню программы включает следующие опции (рис. 1.3.).

Рис.1.3. Главное меню программы «Моделирование процессов вероятностного характера»

При выполнении курсовой работы задействована только одна опция: «Моделирование случайных процессов».

При выборе опции «Моделирование случайных процессов» появляется форма, предлагающая выбрать вариант математической модели (рис. 1.4.).

Рис.1.4. Форма выбора варианта математической модели, описывающей заданный процесс

С помощью кнопок, размещенных внизу формы, осуществляется перемещение по базе вариантов. Выбранный вариант, соответствующий заданию на курсовую работу, подтверждается нажатием мышкой клавиши «Подтверждение выбора».

При нажатии клавиши «Подтверждение выбора» появляется основная форма программы (рис. 1.5.), в которой производится ввод исходных данных, их проверка, вывод в форму и на печать результатов расчета.

Рис.1.5. Основная форма программы

Номер расчета в форме – это номер численного варианта расчета. На него не наложено ни каких ограничений, им может быть любое целое число, идентифицирующее конкретный вариант расчета.

В программе возможно моделирование процессов (функции отклика Y), зависящих от одного до четырех факторов включительно. В программе предусмотрен ввод значений факторов, соответствующих варианту численного эксперимента. Доступные поля ввода значений факторов определяются вариантом расчета. При вводе данных необходимо соблюдать требования к их формату – в вещественных числах целая часть отделяется от дробной точкой. При нарушении этого правила программа автоматически заканчивает свою работу.

После ввода исходных данных становится доступной клавиша «Проверка исходных данных», при нажатии которой осуществляется проверка принадлежности введенных значений факторов заданному факторному пространству. При выходе значений факторов за пределы заданного факторного пространства выдается соответствующее сообщение и предлагается возможность ввести коррективы.

После успешной проверки становится доступной клавиша «Расчет», при нажатии которой производится расчет по заданному варианту вероятностной модели.

В программе предусмотрен вывод результатов расчета в окна, расположенные в нижней части формы и в текстовый файл «Результаты.txt», расположенный в корневом каталоге дика С компьютера. На рис. 1.6 приведен вид этого файла.

В качестве исходных данных выступает также количество параллельных опытов, проводимых при одних и тех же значениях факторов. В программе предусмотрено возможное количество опытов от одного до тридцати. Результаты численных экспериментов представляют собой реализацию случайной величины (функции отклика Y), распределенной по нормальному закону.

Результаты расчета – это значения функции отклика в заданном количестве, а также их среднее значение, выборочные дисперсия и среднеквадратическое отклонение.

Курсовая работа включает в себя две основных части, которые отражаются в пояснительной записке в виде двух разделов. Первый раздел посвящен решению экстремальной задачи методами планирования эксперимента – нахождению максимума функции в заданной области факторного пространства. Второй – получению аппроксимирующего полинома – математической модели заданного физического процесса.

Рис.1.6. Вид файла «Результаты.txt»

Курсовая работа должна содержать пояснительную записку, включающую в себя следующие разделы:

Введение.

  1. Нахождение максимума функции отклика в заданном факторном пространстве.

  2. Определение аппроксимирующей функции поверхности отклика (функции Y).

  3. Заключение.

  4. Список использованной литературы.

Введение включает в себя следующее: 1) обоснование актуальности темы курсовой работы; 2) определение целей и задач исследования.

Объем введения не должен превышать 1-2 страниц.

Заказать курсовую работу на тему планирование и организация эксперимента

Вас проконсультирует

Верный друг (Персональный менеджер)

  • Проследит за сроками
  • Проверит вашу работу на каждом этапе выполнения
  • Пустит в ход все свои скиллы, чтобы решить ваш вопрос
  • Найдёт лучшего эксперта для вашего задания

Незаменимый помощник (Сотрудник call-центраа)

  • Поможет оформить заявку
  • Проследит, как выполняется ваша работа
  • Подскажет, как пользоваться личным кабинетом

Умник (Автор)

  • Возьмётся за ваше задание
  • Расскажет и пояснит все нюансы задания
  • Объяснит, как решить проблему
  • Будет на связи, пока вы всё не поймёте

Гениальный сыщик (Сотрудник отдела контроля качества)

  • Проверит каждую запятую и точку
  • Проследит за выполнением норм, стандартом и ГОСТов
  • Укажет на ошибки и отправит на доработку
  • Проверит всю работу несколько раз в сервисах на антиплагиат

Отзывы студентов

София 22. 03.2023

работа сдана, претензий со стороны кафедры нет.

Амир 21.03.2023

Я даже и не знаю, что сказать. Все было на высшем уровне. Начиная с простроения плана – заканчивая качеством самой рабо…

Жаргал 21.03.2023

Все условия соблюдены. Выполнено качественно. Спасибо автору и менеджеру.

Яна 21.03.2023

Работа выполнена в срок, к качеству претензии нет, все хорошо. Большое спасибо!

Денис 20. 03.2023

Этот автор просто ЗОЛОТО!!!! Второй раз отличная работа!!!

Анастасия 20.03.2023

спасибо менеджерам за оперативность , все класс

София 20.03.2023

Благодарю за своевременную связь и отличную работу автора и оператора!

Александр 17.03.2023

Быстро, качественно, в соответствии с обозначенными требованиями

Ирина 17. 03.2023

меня все устроило. Преподаватель поставил 4. Спасибо за скорость выполнения.

Елена 17.03.2023

Работа сделана качественно и в срок.Выполнены все мои требования.Красочно с применением большого количества иллюстраций…

Нехватка часов досуга – не одна суть, почему обучающимся ужасно нелегко готовить задания. И ведь даже каждодневная подготовка не подсобит, препод часто проще простого отправляет на пересдачу. Но ведь вы можете свободно прибегнуть к нам – чистой воды профессионалам по выполнению заказов, каковы точно смогут окажут содействие.

Как в срочном порядке готовится деятельность и сколько наличных спускается?

Прайс труда колеблется в корреляции от ее уровня, остроты, листажа. Мы всегда успеваем в желательный срок, вовремя и с простотой исполняя задачи. При этом стоимостное выражение наших заказов небывало небольшая, менее затратно не найти! А еще у нашей компании несложная концепция расплаты, ни малейших заковырок.

Студенческие работы на заказ: из-за чего прибегать потребуется к нам?

Мы уже больше чем 15 лет пишем образовательные работы. Мы сотрудничаем исключительно с профессиональными авторами, вы всенепременно будете довольны трудом нашей конторы, и вот что нас отличает:

• мы держим вам гарантии в виде договора и чека;

• мы работаем даже по праздникам;

• мы персонально беспокоимся о каждом клиенте и обеспечиваем всеобъемлющую и неподдельную информацию по труду все время;

• все правки не требуют оплаты;

• у нашей компании введена взыскательное предписание неразглашения собственных документации о обращениях к нам.

Оставьте эту надоевшую проблему нашей фирме и не майтесь с написанием непонятных трудов! В компании Заочник написание курсовой работы на тему планирование и организация эксперимента стоит совсем недорого. Заказывай!

Как написать раздел методов исследовательской работы

. 2004 г., октябрь; 49 (10): 1229-32.

Ричард Х. Каллет 1

принадлежность

  • 1 Служба респираторной помощи, Больница общего профиля Сан-Франциско, NH:GA-2, 1001 Potrero Avenue, Сан-Франциско, Калифорния 94110, США. [email protected]
  • PMID: 15447808

Бесплатная статья

Ричард Х. Каллет. Уход за дыханием. 2004 Октябрь

Бесплатная статья

. 2004 г., октябрь; 49 (10): 1229-32.

Автор

Ричард Х. Каллет 1

принадлежность

  • 1 Служба респираторной помощи, Больница общего профиля Сан-Франциско, NH:GA-2, 1001 Potrero Avenue, Сан-Франциско, Калифорния 94110, США. [email protected]
  • PMID: 15447808

Абстрактный

Раздел методов исследовательской работы предоставляет информацию, по которой оценивается достоверность исследования. Следовательно, требуется четкое и точное описание того, как был проведен эксперимент, и обоснование того, почему были выбраны конкретные экспериментальные процедуры. Раздел методов должен описывать, что было сделано для ответа на вопрос исследования, описывать, как это было сделано, обосновывать план эксперимента и объяснять, как анализировались результаты. Научная письменность прямая и упорядоченная. Таким образом, структура раздела методов должна: описывать материалы, использованные в исследовании, объяснять, как материалы были подготовлены для исследования, описывать протокол исследования, объяснять, как проводились измерения и какие расчеты выполнялись, а также указывать, какие статистические тесты были проведены для анализировать данные. После того, как все элементы раздела методов написаны, последующие черновики должны быть сосредоточены на том, как представить эти элементы настолько ясно и логично, насколько это возможно. Описание препаратов, измерений и протокол должны быть организованы в хронологическом порядке. Для ясности, когда необходимо представить большое количество деталей, информация должна быть представлена ​​в подразделах в соответствии с темой. Материал в каждом разделе должен быть организован по темам от наиболее важного к наименее важному.

Похожие статьи

  • Написание материалов и методов.

    Ng KH, Peh WC. Нг К.Х. и др. Singapore Med J. 2008, ноябрь; 49(11):856-8; викторина 859. Сингапур Med J. 2008. PMID: 19037549

  • [Процедуры и методы оценки пользы лекарственных средств в Германии].

    Беккеринг Г.Э., Кляйнен Дж. Беккеринг Г.Э. и соавт. Dtsch Med Wochenschr. 2008 декабрь; 133 Приложение 7: S225-46. doi: 10.1055/s-0028-1100954. Epub 2008 25 ноября. Dtsch Med Wochenschr. 2008. PMID: 19034813 Немецкий.

  • Процедуры и методы оценки пользы лекарственных средств в Германии.

    Беккеринг Г.Е., Кляйнен Дж. Беккеринг Г.Э. и соавт. Eur J Health Econ. 2008 ноябрь; 9Приложение 1:5-29. doi: 10.1007/s10198-008-0122-5. Eur J Health Econ. 2008. PMID: 18987905

  • Обучение подготовке рукописи путем рерайта опубликованных научных работ.

    Томаска Л. Томаска Л. Генетика. 2007 Январь; 175 (1): 17-20. doi: 10.1534/genetics.106.066217. Epub 2006 16 ноября. Генетика. 2007. PMID: 17110479 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

  • Создание логического потока при написании научных статей.

    Баррога Э., Матангихан Г.Дж. Баррога Э. и др. J Korean Med Sci. 2021 18 октября; 36(40):e275. doi: 10.3346/jkms.2021.36.e275. J Korean Med Sci. 2021. PMID: 34664802 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Критическая оценка научных статей: часть 1 серии по оценке научных публикаций.

    дю Прель Ж.Б., Рёриг Б., Блеттнер М. дю Прель Ж.Б. и др. Dtsch Arztebl Int. 2009 г., февраль; 106 (7): 100-5. doi: 10.3238/arztebl.2009.0100. Epub 2009 13 февраля. Dtsch Arztebl Int. 2009. PMID: 19562021 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

термины MeSH

Как планировать эксперименты и управлять своим временем в лаборатории

  • Сравнение товаров

Меню

Аккаунт

Из-за нехватки пластиковой посуды, связанной с пандемией, вы можете увидеть временные изменения в упаковке продукта. Количество и качество продукта не меняется.

Составление списков дел

Регулярное составление (и ведение!) списка дел — один из самых эффективных способов повысить продуктивность работы в лаборатории. Выделите несколько минут в конце каждой недели, чтобы спланировать следующую и определить наиболее приоритетные задачи. Точно так же в конце каждого дня уделяйте несколько минут пересмотру и корректировке своих планов на следующий день. Такой подход поможет вам наиболее продуктивно начать каждый день и поможет вам достичь поставленных целей.

Помните о продолжительности задачи

Планируя заранее, учитывайте продолжительность задачи, чтобы убедиться, что у вас достаточно времени для выполнения задач, и не недооценивать свою рабочую нагрузку.

Рина из Университета Пенсильвании прислала этот совет по тайм-менеджменту:

Чтобы максимально повысить эффективность в напряженное время в лаборатории, я стараюсь быть организованным и иметь под рукой планировщик. Я назначаю соответствующие временные требования для каждого эксперимента и записываю почасовую хронологию всех экспериментов, а также все конкретные детали эксперимента, которые нужно выполнить в течение дня, чтобы я мог работать в многозадачном режиме и мне не нужно тратить время на размышления о том, что делать дальше.

Планируйте эксперименты заранее.

Заранее спланируйте все экспериментальные условия, включая контрольные, и подумайте обо всех материалах, которые вам понадобятся. Это поможет вашему эксперименту пройти гладко и снизит риск повторного запуска экспериментов в будущем.

Мукул из Института исследования рака им. Людвига предлагает:

Всегда мысленно проделывайте эксперимент шаг за шагом за пару дней до начала реального эксперимента. Перечислите все реагенты/машины, которые вам понадобятся, и [подумайте], имеет ли смысл план эксперимента. Это поможет вам выявить лазейки… и даст вам достаточно времени, чтобы принять меры по исправлению положения перед запуском эксперимента.


Выделите время для электронной почты

Отключите уведомления по электронной почте и вместо этого установите определенное время для чтения и ответа на электронные письма. Подумайте о том, чтобы запланировать время для электронной почты, когда вы, естественно, чувствуете себя менее продуктивным, например, после обеда.

Когда дело доходит до отвлекающих технологий, Аарон из Медицинской школы Duke-NUS сказал следующее:

Не бегите от отвлекающих технологий, примите их. Начните свой день с просмотра электронной почты (выделенное время для электронной почты), а затем сделайте небольшой перерыв в течение дня для специального Twitter. Это не позволит вам отвлекаться на электронную почту/твиттер, уделив этому особое время.

Не забывайте планировать перерывы

Планируйте короткие перерывы, чтобы перезарядить свое тело и разум. Pro-Tip : Инкубационный период — отличное время для быстрого перерыва.

Мари из Университета Кейс Вестерн Резерв предлагает:

Когда вы планируете свои эксперименты на неделю, выделите также время для упражнений. 2-часовой инкубации достаточно для 50-минутного занятия плюс душ! Это снимает стресс и приятно заботиться о себе. Никогда не недооценивайте силу заботы о себе.


Планируйте свой день раньше

Лоуренс из Университета Питтсбурга поделился преимуществами раннего начала дня:

Я немного изменил график своей лаборатории по сравнению с обычным рабочим днем ​​с 9 до 5, которому следуют все остальные. «Ранняя пташка ловит червяка». Это означает, что у меня есть преимущество перед экспериментами, когда в лаборатории меньше людей, что означает приоритет перед оборудованием и машинами, которые могут быть заказаны позже в тот же день, когда эксперименты других членов лаборатории завершатся.

Будьте в курсе публикаций

Запланируйте время (или используйте время бездействия во время экспериментов), чтобы быть в курсе ключевых публикаций в вашей области. Подпишитесь на оповещения о публикациях (например, NCBI) или службы курирования (например, Science News), чтобы сэкономить время на поиске статей, имеющих отношение к вашему исследованию.

Клара из Университета Лозанны поделилась следующим советом, как быть в курсе публикаций:

Во время 5-минутных этапов центрифугирования я люблю просматривать электронные письма с уведомлениями от PubMed, которые еженедельно уведомляют меня о новых публикациях в моей области. исследовать. Это отличное время, чтобы пролистать последние публикации и сохранить самые актуальные на моем рабочем столе, чтобы я мог позже вернуться и прочитать их подробно!


Заранее бронируйте оборудование

Всегда бронируйте время на совместно используемое оборудование (например, проточный цитометр) заранее.

Оставить комментарий