- •Кафедра металлургии и литейного производства
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы Содержание дисциплины по гос
- •Объем дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (150 ч)
- •Раздел 1. Методология
- •Раздел 2. Техническая база
- •Раздел 3. Пассивный эксперимент (32 ч)
- •4.2. Дробный факторный эксперимент (12 ч )
- •2.2. Тематические планы дисциплины Тематический план дисциплины для студентов очно – заочной формы обучения
- •Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Стркуктурно – логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании дот
- •2.5. Практический блок
- •2.6. Рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •Раздел 1. Методология и выбор методики научного исследования
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Техническая база экспериментальных исследований
- •Газового хроматографа лхм-8мд
- •Методы автоматического контроля влажности формовочных и стержневых смесей
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3. Пассивный эксперимент
- •Тема 1. Корреляционный анализ данных
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 2. Регрессионный анализ экспериментальных данных
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 3. Дисперсионный анализ данных
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 4. Комплексный компьютерный анализ результатов опытов
- •Сервис | анализ данных | регрессия
- •Данные для двумерного статистического анализа
- •Вставка | столбцы
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 4. Активный эксперимент
- •Тема 5. Полный факторный эксперимент
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 6. Дробный факторный эксперимент
- •Первая полуреплика пфэ типа 23
- •Вторая полуреплика пфэ типа 23
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 7. Факторные эксперименты высокого порядка
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 5. Поисковые методы оптимизации
- •Тема 8. Одно- и многофакторная оптимизация
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 9. Оптимизация методом крутого восхождения по поверхности отклика
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 10. Симплексный метод оптимизации
- •Вопросы для самопроверки
- •Глоссарий
- •3.4. Технические и программные средства обеспечения дисциплины
- •3.4.1. Описание компьютерных программ для выполнения лабораторных работ
- •3.4.2. Перечень расчётных программ
- •Методика выполнения работы
- •Контрольный пример
- •Данные плавочного контроля
- •Лабораторная работа №2 Применение регрессионного анализа данных
- •Выбор исходных данных в лабораторных работах
- •Лабораторная работа №3 Применение дисперсионного анализа
- •Краткое теоретическое содержание работы
- •Результаты испытаний образцов двух серий плавок в и г
- •Методика выполнения работы
- •Лабораторная работа №4
- •Лабораторная работа №5 Обработка и анализ результатов полного факторного эксперимента с построением математической модели объекта
- •Краткое теоретическое содержание
- •Значение степени десульфурации стали у, % в двух параллельных опытах (у, и у 2)
- •Методика выполнения работы
- •Контрольный пример
- •Лабораторная работа №6
- •Лабораторная работа №7
- •Сервис | анализ данных | регрессия
- •Лабораторная работа №8 Обработка и анализ результатов многоуровневого факторного эксперимента
- •Краткое теоретическое содержание
- •Методика выполнения работы
- •Контрольный пример
- •Решение
- •Сервис | анализ данных | регрессия
- •Лабораторная работа № 9 Оптимизация методом крутого восхождения по поверхности отклика
- •Краткое теоретическое содержание работы
- •Методические указания к выполнению работы
- •Контрольный пример
- •Лабораторная работа №10 Моделирование процесса симплексной оптимизации
- •Краткое теоретическое содержание работы
- •Методические указания к выполнению работы
- •Контрольный пример
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задание на курсовую работу
- •4.2. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •Выполнение расчётов курсовой работы с использованием персонального компьютера
- •Сервис | анализ данных | регрессия
- •Требования к оформлению курсовой работы
- •Текущий контроль
- •4.3.1. Тренировочные тесты
- •Тест к разделу 1 “Методология и выбор методики научного исследования”
- •Вопрос 1. Что понимают под вычислительным экспериментом?
- •Вопрос 2. В чем заключается понятие “Методология науки” (научного исследования)?
- •Вопрос 3. Какова цель пассивного эксперимента?
- •Тест к разделу 4. “Активный эксперимент”
- •Вопрос 1. Какие технологические факторы включают в состав активного эксперимента?
- •Вопрос 2. Из каких соображений выбирают число уровней варьирования факторов?
- •Вопрос 3. Как выбирают интервал варьирования факторов при активном эксперименте?
- •Тест к разделу 5. Экспериментальные методы оптимизации
- •Вопрос 1. В чем заключается цель оптимизирующего эксперимента?
- •Вопрос 2. Почему в металлургии и литейном производстве поисковые методы оптимизации применяют чаще, чем аналитические (методы математического программирования)?
- •Вопрос 3. Нужна ли математическая основа для реализации поисковых методов оптимизации?
- •4.4. Итоговый контроль Вопросы для подготовки к сдаче зачета
- •Оглавление
- •191186, Санкт – Петербург, ул. Миллионная, д.5
Выполнение расчётов курсовой работы с использованием персонального компьютера
Для сокращения затрат времени при выполнении трудоёмких расчётов, снижения вероятности допустить при этом грубую ошибку субъективного характера и вместе с этим обрести дополнительную возможность практики в работе на современном персональном компьютере имеется возможность компьютеризированного выполнения всех расчётов и анализа экспериментальных данных в рамках настоящего задания
Для использования IBM - совместимых компьютеров имеется специальное программное обеспечение. При этом задачу курсовой работы необходимо решить двумя способами.
Первый из способов основан на “классической” методике, принятой в отечественной литературе [2, 3]. Способ реализуется с помощью компьютерной программы Р6 (выполняемый файл Р6) [4], ч.1.
Запустив файл Р6.exe, в диалоговом режиме - по запросу компьютера - студент вводит данные, производит тот или иной выбор варианта ответа типа YES (ДА) или NO (НЕТ) сообразно логике процесса счёта. Результаты высвечиваются на экране монитора, могут быть записаны в форме отдельного файла на дискету (диск А:) или на диск С: и распечатаны. Распечатку следует приложить к пояснительной записке курсовой работы.
Второй вариант базируется на “американской” методике, положенной в основу действия встроенного математического аппарата системы электронных таблиц EXCEL в варианте полной инсталляции [4], ч.1, с. 89 … 95, причём на с. 94 представлена форма исходной таблицы (под условным названием “ПФЭ”). Эта таблица используется студентом для ввода данных по своему варианту.
После запуска EXCEL требуется загрузить файл “Таблица ПФЭ”, ввести исходные данные и из главного меню активизировать последовательность команд
Сервис | анализ данных | регрессия
В окне “Регрессия”, появившемся на экране, указывают входной - для ввода в компьютер - диапазон величины y (I3:I18) и входной блок величин xi (B3:Н18), причём при вводе данных вместо символа диапазона в виде двоеточия достаточно использовать точку. Здесь же уточняем задание
“Константа ноль” (без символа “v”, то есть b0 не должно быть равно нулю).
“Уровень надёжности” , то есть доверительной вероятности, по умолчанию β = 0,95.
“Вывод” на отдельном листе рабочей книги EXCEL.
Щёлкают на кнопке [ВЫПОЛНИТЬ] и открывают Лист2 с заголовком “Вывод итогов” и результатами анализа. Из них важнейшие
“R квадрат”, R 2 =
“Y пересечение” (cледует понимать как b 0 ) =
“Переменная xi” (следует понимать как коэффициент при переменной
xi ) = и т. д.
Для справок см. материалы [4], ч.1, с.76 … 82.
Рекомендуется обратить внимание на сходство и различие результатов расчётов по обеим методикам, в частности, - по оценке значимости коэффициентов математической модели. В среде EXCEL это производится по так называемому “Р – значению”, являющемуся уровнем значимости ошибки определения каждого из коэффициентов, а их доверительная вероятность оказывается равной единице минус упомянутое “Р – значение”. Также различной является оценка адекватности полученной математической модели по критериям Фишера и “R квадрат”.
Для обработки и анализа результатов пассивного эксперимента рекомендуется использовать табличный процессор Excel, из главного меню которого вводят последовательность команд
СЕРВИС | АНАЛИЗ ДАННЫХ | РЕГРЕССИЯ
для проведения комбинированного регрессионно - корреляционного анализа с элементами дисперсионного анализа, оценкой доверительной вероятности определения коэффициентов модели и характеристикой степени её адекватности. Процедура анализа не отличается от описанной выше процедуры, применяемой к данным активного эксперимента.