Teoria eksperymentu

stacjonarne

III stopnia

W 16/+

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 chemia

Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI

zajęcia z nauczycielem 16 godzin (16W)

samodzielne wykonanie zadań na zaliczenie: 44 godziny

sumaryczny nakład pracy doktoranta: 60 godzin – 60/30 = 2 ECTS

nakład pracy związany z bezpośrednim udziałem nauczyciela: 16 godzin – 16/30 = 0,5ECTS

nakład pracy związany z zajęciami praktycznymi: 44 godzin – 44/30 = 1,5 ECTS

W treści przedmiotu zawarto problematykę wynikającą z następujących tematów:

• Co rozumiemy przez teorię eksperymentu?

• Plan eksperymentu

• Miary położenia i rozproszenia wyników pomiarów

• Ocena istotności

• Aproksymacja funkcji obiektu

• Eksperymentalna optymalizacja

Wykłady /metody dydaktyczne:

Tematy kolejnych zajęć:

1. Co rozumiemy przez teorię eksperymentu? Pojęcie doświadczenia i planu doświadczenia. Cele badań doświadczalnych. Jakościowa analiza obiektu doświadczenia. (2h)

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

3. Miary położenia i rozproszenia wyników pomiarów. Miary położenia. Miary rozproszenia wyników pomiarów. Błąd graniczny. (2h)

4. Ocena istotności. Ocena istotności wpływu wielkości wejściowej. (2h)

5. Aproksymacja funkcji obiektu. Interpolacja i aproksymacja. Metoda najmniejszych kwadratów. Wyznaczanie współczynników funkcji obiektu. Badanie adekwatności funkcji obiektu. Badanie istotności współczynników funkcji obiektu. (4h)

6. Eksperymentalna optymalizacja. Plan sekwencyjny. Plan optymalizacyjny. Zastosowanie planów optymalizacyjnych do identyfikacji obiektu. (2h)

Wykład ilustrowany przezroczami Power Point.

Indywidualne zadania:

Zadania polegają na samodzielnym sporządzeniu przez doktorantów

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.

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

2. T.Grzegorczyk, J.Janiszewski, R.Trębiński – Metrologia i teoria eksperymentu, Część II, WAT, S-59928.

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

W1/ Posiada wiedzę o planach doświadczenia / D_W04

W2/ Posiada wiedzę o statystycznych metodach analizy wyników eksperymentu / D_W04

U1/ Potrafi dobrać plan doświadczenia do zadania badawczego realizowanego w sposób doświadczalny/ D_U04

U2/ Potrafi dokonać statystycznej analizy wyników doświadczenia wykorzystując arkusze kalkulacyjne programu EXCEL / D_U04

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia.

 Zaliczenie odbywa się na podstawie przygotowanych samodzielnie przez doktorantów zadań, polegających 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.

 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