Broniec

1. Omówić strukturę pracy naukowej

2. Omówić elementy metodyki badań doświadczalnych

3.Metody wnioskowania i zastosowania ich w badaniach doświadczalnych

4. Charakteryzacja modelu, zestawienie i klasyfikacja czynników badawczych

5. Podział planów doświadczalnych, różnice miedzy planami statystycznymi a dynamicznymi

6. Plany statyczne zdeterminowane i randomizowane

7. Omówić rodzaje błędów i sposób ich wyznaczania.

8. procedura testowania wartości średnich

Ad1.

1. Temat, cel uzasadniający jego wybór i zakres realizacji

2. Analiza tematu (rozpoznanie tematu)

   1. Opis problemów i wyników dotychczasowych prac z zakresu tematu

   2. Krytyczna ocena dotychczasowych prac

   3. Wnioski z analizy problemu – postawienie tezy dot. Badan wlasnych

3. Badania własne (badania teoretyczne, doświadczalne)

   1. Cel i zakres badań doświadczalnych

   2. Koncepcja badań, która jest związana z celem badań dośw.

   3. Metodyka badań i technika pomiarów

4. Wyniki badań, dokumentacja bezpośrednia oraz pośrednia

5. Analiza wyników badań, to analiza statystyczna zawierająca ocenę istotności wpływu poszczególnych czynników i dokładności wyników badań

6. Wnioski z realizacji badań doświadczalnych

   1. Wnioski poznawcze, wyniki badań które zaw. Elementy nowości naukowej

   2. Wnioski praktyczne (utylitarne) możliwość zastosowania i wdrożenia w przemyśle

   3. Wnioski rozwojowe, kierunki możliwych dalszych badań

Ad2.

Metodyka badań doświadczalnych to sposób postępowania związany z danymi badaniami doświadczalnymi oparty na teorii eksperymentu. W tym sensie wykorzystuje ona koncepcje modelu matematycznego, stanowiącego podstawę do określenia programu badań dośw. Oraz określa sposób analizy wyników badań.

Ad3.

Metody wnioskowania:

- dedukcyjna (szczegółowe twierdzenia)-(„biała skrzynka”) badania logicznych zależności przyczynowo-skutkowych. W opraciu o prawa fizyki, chemii, prowadzi do uogólnień, nawet poza badany obszar realizowanych doświadczeń. Trudny do realizacji dla złożonych systemów.

-indukcyjna (uogólniona hipoteza)-(„czarna skrzynka”) badania modeli empirycznych przybliżających korelacje statystyczne między czynnikami badanymi. W oparciu o „prawa” statystyki pozwalają uzyskać wzory empiryczno-statystyczne, które jednak nie stanowią o istnieniu zależności przyczynowo-skutkowych. Nie można wnioskować poza obszar badań. Zaletą jest odpowiednia efektywność modelu przy („wymaganej”) dobrej informacji.

Ad.4

Budowa modelu matematycznego obiektu badań wymaga okreslenia wielkości mających wpływ na obiekt badań – charakteryzacja jakościowa modelu – analiza czynnikowa. Charakteryzacja modelu, którego postać będziemy weryfikować w oparciu o badania eksperymentalne to:

1. Zestawienie wszystkich możliwych czynników mających wpływ na obiekt badań. Pomocą będą tutaj np. wyniki innych zbliżonych badań, analiza przesłanek fizykalno-chemicznych-technicznych

2. Klasyfikacja czynników mających wpływ na obiekt badań:

   1. Czynniki sterowane (niezależne, badane) – są to takie czynniki, których wartość możemy i kontrolować w czasie badań.

   2. Czynniki wynikowe (zależne)

   3. Czynniki stałe – stanowią niezalezne warunki badań

   4. Czynniki zakłócające – przypadkowe

3. Podsumowanie

   1. Tworzymy przed badaniami model dedukcyjny

   2. Przeprowadzamy doświadczenie i opracowujemy model statystyczny

4. Rozróżniamy

   1. Doświadczenie bierne – eksperyment bierny

   2. Doświadczenie czynne – eksperyment czynny

5. Dwie podstawowe grupy

   1. Programy statyczne

   2. Programy dynamiczne

Ad. 5

Plany badań doświadczalnych

1. Plany statyczne

   1. Zdeterminowane

      1. Kompletne

      2. Selektywne

         1. Jednoczynikowe

         2. Wieloczynnikowe

   2. Randomizowane

      1. Kompletne

      2. blokowe

2. Plany dynamiczne

   1. Optymalizacyjne

      1. Sekwencyjne

      2. Gradientowe

      3. bezgradientowe

   2. Modelowe

   3. Adaptacyjne

Różnice:

statyczne – wszystkie wielkości modelujące są niezależne od czasu

dynamiczne – przynajmniej jedna z wielkości modelujących jest funkcją czasu

Ad. 6

Podstawową cechą planów statycznych zdeterminowanych selekcyjnych (PS/DS) jest to, że liczba układów wartości wielkości wejściowych jest znacznie zmniejszona w stosunku do liczby układów planu kompletnego, przy zachowaniu możliwości określenia funkcji obiektu badań.

Plan statyczny randomizowany, to taki który wprowadza element losowości do zbioru punktów pomiarowych.

Ad 7

Ogólnie błędy dzieli się na:

1) systematyczne,

2) przypadkowe,

3) nadmierne (grube).

PowyŜszy podział powstał na podstawie obserwacji zachowania się wyników pomiaru przy

powtarzaniu doświadczenia pomiarowego.

Ad.1. Błędy systematyczne moŜna podzielić na:

a) błędy systematyczne stałe,

b) błędy systematyczne zmienne.

Błąd systematyczny stały moŜna wykryć po powtórzeniu doświadczenia pomiarowego w

celowo zmienionym (zmodyfikowanym) układzie warunków fizycznych.

Jeśli wyniki powtarzanego doświadczenia pomiarowego w pozornie niezmiennym układzie

warunków fizycznych charakteryzują się systematyczną zmianą (dryfem), to wyniki pomiaru 3

obarczone są błędem systematycznym zmiennym

Ad. 2) Błędy przypadkowe występują, gdy powtarzanie doświadczenia pomiarowego w

pozornie niezmiennym układzie warunków fizycznych ujawnia losową zmienność wyników.

Słowo „pozornie” ma w tym przypadku szczególne znaczenie, gdyŜ błędy przypadkowe są

spowodowane oddziaływaniem wielu zmiennych i z reguły niezaleŜnych od siebie

czynników.

Ad. 3) Błędy nadmierne mogą być spowodowane błędem odczytu, chwilowym silnym

zaburzeniem lub innymi czynnikami. Najprostszy sposób postępowania polega na odrzuceniu

wyników raŜąco róŜniących się od spodziewanych. Bardziej właściwe jest zastosowanie

odpowiedniego testu statystycznego.

Ad. 8)

1. Teza rzeczowa

2. Ustalic hipotezę zerową i alternatywną

3. Wybrać statystykę- funkcja

4. Przyjąć poziom wilgotności alfa=(0,05-0,1)

5. Wyznaczyć obszar krytyczny hipotezy

6. Wyznaczyć funkcję testu

7. Przyjąć lub odrzucić hipotezę zerową h0 lub hipotezę alternatywną ha

Pilch

1. Procedura wyznaczenia optymalnego modelu odnowy, wg modeli decyzyjno losowych

2. Zdefiniować pojecie odnowa profilaktyczna i określić podst. Warunki sensowności jej przeprowadzenia

3. Wymienić informacje albo dane, które są niezbędne do wyznaczenia optymalnego okresu odnowy

4. Dla przedst. Poniżej przkładowej strategii określić optymalny okres odnowy mając Δt

5. Opisz wpływ długości jednostkowego czasu Δt przyjętego do obliczeń na uzyskane wyniki końcowe.

Ad1.

-sporządzic graf decyzyjno losowy uwzględniając Δt i T_h

-wyznaczyć potencjał i optymalne decyzje w ostatnim przedziale czasowym obl. Grafu

-analogicznie wyznaczyc potencjał i decyzje kolejno wcześniejszych przedziałów

-określić optymalną strategie

-na podstawie opt. Strategii wyznaczyć optymalny okres odnowy

Ad2.

Odnowa profilaktyczna (uprzedzająca) polega na wymianie obiektu na nowy w chwili gdy jest on jeszcze zdatny do pracy. Wykonywana jest w celu uniknięcia niepożądanych skutków wystąpienia awarii obiektu. Najistotniejszą kwestią jest wyznaczenie czasu, w którym odnowa taka powinna być wykonana.

Ad3.

k_o – koszt odnowy profilaktycznej,

k_a – koszt wynikający z wystąpienia awarii urządzenia,

k_e – koszt bieżącej eksploatacji urządzenia,

T_h – horyzont czasowy eksploatacji (obliczeń),

Δt – długość jednostkowego przedziału czasu,

rozkład prawdopodobieństwa czasu pracy do uszkodzenia badanego urządzenia,

opracowany graf decyzyjno – losowy dla przyjętego T_h i Δt.

Ad4.

delta t=3[dni] – długość jednostkowego przedziału czasu

NNNNONNNNO – t_od=(12;15> [dni]

Ad5.

Długość jednostkowego przedziału czasu delta t wpływa na dokładność wyników końcowych czyli optymalnego okresu odnowy t_od. Obliczenia należy wykonywać dla krótszych Δt i dłuższych T_h wtedy dokładniej można wyznaczyć t_od gdyż decyzje są podejmowane częściej i bardziej widoczny jest wpływ podejmowanych decyzji na strategię w kolejnych okresach.