- •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
Раздел 1. Методология и выбор методики научного исследования
С учетом накопленного личного опыта составителей настоящего учебно – методического комплекса и известного им опыта преподавания данной дисциплины на родственных кафедрах других вузов, может быть
- обзор конкретных задач научных исследований в области металлургии и литейного производства [2], с.10…12;
- ознакомление с методологией общенаучных исследований [1], с.6 … 112; [2], с.12 … 25 как синтеза эмпирических и теоретических знаний, реализуемом по схеме
теория эксперимент практика;
- роль математического моделирования и вычислительного эксперимента в современной методологической науке [1], с.113 … 127; [2], с.13…20;
- общая методика научного исследования путем использования априорных знаний из конкретных наук (например, физическая химия, теория литейных процессов), либо – эмпирический подход, позволяющий выявить общие закономерности поведения исследуемого объекта типа “прозрачного ящика” или – “черного ящика” под влиянием различных внешних воздействий [2], с.21…25.
Некоторые частные методики исследований в металлургии и литейном производстве рассматриваются по [2], с.43…61.
Настоятельно рекомендуется освежить в памяти полученные ранее в Высшей Математике основные положения теории вероятностей и математической статистики по материалам [2], с.61…94. Их применение в экспериментальных исследованиях трудно переоценить, а без этих положений изучаемый в дальнейшем материал рискует стать непонятным.
Вопросы для самопроверки
1) Какова главная задача науки?
2) В чем состоят особенности вузовской науки и каковы основные пути её совершенствования?
3) Приведите примеры исследований новых технологических процессов в области металлургии и литейного производства?
4) Охарактеризуйте основные научные методы исследования в технике?
5) Определите понятие ”модель”.
6) В чём различие между физическими и математическими моделями?
7) Какую процедуру называют моделированием в научных исследованиях?
8) Чем отличается теоретическое знание об исследуемом объекте от эмпирического?
9) Как получают эмпирические и теоретические знания?
10) Что представляют собой критерии подобия при физическом моделировании?
11) Какие виды моделирования применяют в металлургии и литейном производстве?
12) Чем отличается объект типа “черного ящика” от объекта типа “прозрачного ящика”?
13) Приведите примеры вероятностных оценок качества металлургической продукции.
14) Какова разница между вероятностью брака отливок и относительной частотой его появления?
15) Следствием каких положений теории вероятностей является формула полной вероятности?
16) Охарактеризуйте плотность и функцию распределения случайной величины согласно нормальному закону Гаусса.
17) Чем отличается выборка от генеральной совокупности эмпирических данных?
18) Объясните отличие гистограммы относительных частот выборочного распределения от полигона частот.
19) Какая статистическая оценка называется несмещенной?
20) Чем отличается оценка генеральной дисперсии нормально распределенной случайной величины от выборочной дисперсии?
После изучения раздела 1 студент проходит тестирование по данному разделу с целью оценки качества усвоения учебного материала (см. раздел 4.3. Тесты).