Design of experiment

niestacjonarne

III stopnia

obowiązkowy

W 14/+, P 16/+

wymagania wstępne: efekty kształcenia w zakresie nauk technicznych na studiach wyższych I i II stopnia

w odniesieniu do matematyki, zastosowania technik informacyjnych i prowadzenia badań doświadczalnych

Dyscyplina naukowa mechanika

Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI

W treści przedmiotu zawarto problematykę wynikającą z następujących tematów:

• What do we mean by design of experiment?

• Experimental plan (design)

• Measures of position and scatter

• Variable screening

• Response surface exploration

• Experimental optimization

Wykłady /metody dydaktyczne:

Tematy kolejnych zajęć:

1. What do we mean by design of experiment? Pojęcie doświadczenia i planu doświadczenia. Cele badań doświadczalnych. Jakościowa analiza obiektu doświadczenia. (2h)

2. Experimental plan (design). Plany w postaci unormowanej. Plany kompletne. Plany frakcyjne. Plany Hartleya, Bi, Pesocinskiego. Plany nasycone. Plan sympleksowy. Plany randomizowane. (4h)

3. Measures of position and scatter. Miary położenia. Miary rozproszenia wyników pomiarów. Błąd graniczny. (1h)

4. Variable screening. Ocena istotności wpływu wielkości wejściowej. (1h)

5. Response surface exploration Interpolacja i aproksymacja. Metoda najmniejszych kwadratów. Wyznaczanie współczynników funkcji obiektu. Badanie adekwatności funkcji obiektu. Badanie istotności współczynników funkcji obiektu. (2h)

6. Experimental optimization. Plan sekwencyjny. Plan optymalizacyjny. Zastosowanie planów optymalizacyjnych do identyfikacji obiektu. (2h)

Wykład ilustrowany przezroczami Power Point.

Projekt /metody dydaktyczne:

Projekt obejmuje tematy wykładów 2, 3, 4 ,5, 6

Projekt polega na sporządzeniu 4 skoroszytów programu EXCEL, w których układa się plan doświadczenia i dokonuje analizy statystycznej wyników doświadczenia. Pierwszy skoroszyt zawiera ułożenie planu frakcyjnego, wyznaczenie liniowej funkcji obiektu oraz sprawdzenie jej adekwatności i istotności jej współczynników. Drugi skoroszyt zawiera ułożenie planu Hartleya, wyznaczenie kwadratowej funkcji obiektu oraz sprawdzenie jej adekwatności i istotności jej współczynników. Trzeci skoroszyt zawiera ułożenie planu randomizowanego blokowego kompletnego i ocenę istotności wpływu wielkości wejściowej. Czwarty skoroszyt zawiera ułożenie planu optymalizacyjnego i określenie optymalnych wartości wielkości wejściowych.

podstawowa:

• Z. Polański – Planowanie doświadczeń w technice, PWN, 1984.

• T.Grzegorczyk, J.Janiszewski, R.Trębiński – Metrologia i teoria eksperymentu, Część II, WAT,

• S-59928.

• M.Korzyński – Metodyka eksperymentu, WNT, Warszawa,2006.

• C.F. J. Wu, M. Hamada, Experiments. Planning, analysis and parameter design optimization, Wiley Interscience Publ., New York 2000.

W1/ Posiada wiedzę o planach doświadczenia / D_W02, D_W03

W2/ Posiada wiedzę o statystycznych metodach analizy wyników eksperymentu / D_W02, D_W03

U1/ Potrafi dobrać plan doświadczenia do zadania badawczego realizowanego w sposób doświadczalny/ D_U01,D_U03

U2/ Potrafi dokonać statystycznej analizy wyników doświadczenia wykorzystując arkusze kalkulacyjne programu EXCEL / D_U01,D_U03

U3/ Rozumie i potrafi posługiwać się terminologią w języku angielskim przy projektowaniu badań doświadczalnych i analizie statystycznej rezultatów doświadczeń / D_U01,D_U03

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia.

 Zaliczenie odbywa się na podstawie przygotowanego przez doktorantów projektu, polegającego na sporządzeniu 4 skoroszytów programu EXCEL, w których układa się plan doświadczenia i dokonuje analizy statystycznej wyników doświadczenia.

 Efekty W1, W2, U1, U2 sprawdzane są na podstawie oceny poprawności poszczególnych elementów wykonania zadań.

 Efekt U3 sprawdzany jest na podstawie stopnia zrozumienia instrukcji do realizacji projektu przygotowanych w języku angielskim.

 Za każdy poprawnie zrobiony skoroszyt przyznawane jest 20 punktów. Za każdy błąd odejmowane są 2 punkty. Ocena końcowa zależy od liczby punktów w sposób przedstawiony w tabeli:

Min Max Ocena

0 30 2

32 40 3

42 50 3,5

52 60 4

62 70 4,5

72 80 5