Лекция Планирование эксперимента
жүктеу/скачать 183.51 Kb.
|
|
Лекция 9. Планирование эксперимента 9.1.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА Экспериментом называют целенаправленное воздействие на объект исследования с целью получения о нем достоверной информации. В науке эксперимент играет важную роль, являясь источником познания и критерием истинности теорий и гипотез. Объекты исследования разнообразны, но методы экспериментальных исследований имеют много общего. Организация и проведение исследований обычно содержит следующие этапы: выбор плана проведения эксперимента; сокращение числа рассматриваемых переменных с целью уменьшения объема проводимых экспериментов; контроль хода эксперимента; исключение влияния случайных внешних воздействий; оценка точности средств измерений и точности результатов эксперимента; анализ и интерпретация полученных результатов. План эксперимента – совокупность данных, определяющих число, условия и порядок реализации опытов. Планированием эксперимента называется выбор плана эксперимента, удовлетворяющего поставленным требованиям. Современные методы планирования эксперимента и обработки его результатов, разработанные на основе математической статистики и теории вероятностей, позволяют существенно сократить число необходимых для проведения опытов. Знание и использование этих методов делает работу экспериментатора целенаправленной и повышает надёжность получаемых им результатов. По цели проведения и форме представления полученных результатов различают качественные и количественные эксперименты. Качественный эксперимент устанавливает только сам факт существования какого-либо явления, но при этом не даёт никаких количественных характеристик объекта исследования. Результатом такого эксперимента является словесное описание объекта. Это не самый эффективный и информативный способ представления результатов эксперимента, поскольку не позволяет дать количественных рекомендаций, проанализировать свойства объекта в различных условиях. Количественный эксперимент не только фиксирует факт существования того или иного явления, но и позволяет установить соотношения между количественными характеристиками явления и количественными характеристиками способов внешнего воздействия на объект исследования. По способу проведения различают пассивные и активные эксперименты. Пассивный эксперимент основан на регистрации входных и выходных параметров, характеризующих объект исследования, без вмешательства в эксперимент в процессе его проведения. Обработка экспериментальных данных осуществляется только после окончания эксперимента. При использовании методов активного эксперимента математическое описание строится в виде совокупности статических и динамических выходных характеристик объекта, которые регистрируются при подаче на его входы специальных возмущающих воздействий по заранее спланированной программе. К требованиям, предъявляемым при планировании активного эксперимента, относят степень точности и надёжности результатов, полученных после проведения эксперимента, сроки и средства, имеющиеся в распоряжении исследователя и др. По условиям проведения эксперименты делят на лабораторные и промышленные. В лабораторном эксперименте меньше влияние случайных погрешностей, проще обеспечить запланированные условия проведения опытов, большая возможность варьировать входные переменные. В промышленных условиях усложняются измерения и сбор информации, значительно большее влияние на объект исследования и средства измерений оказывают различного рода помехи, поэтому в промышленном эксперименте необходимо использовать специальные статистические методы обработки результатов. Кроме того, на производстве всегда желательно по возможно меньшему числу измерений получить наиболее достоверные результаты. Так называемый Машинный эксперимент проводится с целью получения информации о характеристиках процесса функционирования рассматриваемого объекта. Эта информация может быть получена как для анализа характеристик, так и для синтеза структуры, алгоритмов и параметров системы S. В зависимости от поставленных целей моделирования системы S на ЭВМ имеются различные подходы к организации имитационного эксперимента. Эффективность машинных экспериментов с моделями Мм существенно зависит от выбора плана эксперимента, так как именно план определяет объем и порядок проведения вычислений на ЭВМ, приемы накопления и статистической обработки результатов моделирования системы S. жүктеу/скачать 183.51 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|