Planowanie eksperymentu i analiza wyników

Zastosowanie odpowiednich metod pomaga w zaplanowaniu eksperymentu, którego cechuje duża efektywność a jednocześnie zredukowany czas realizacji i koszty. Znajomość technik planowania eksperymentu i metod analizy wyników umożliwia tworzenie algorytmów i programów do wykonywania obliczeń matematycznych, w tym m.in. wybranych analiz statystycznych z użyciem techniki komputerowej. Przedstawiane w ramach modułu informacje znajdują zastosowanie w każdej dziedzinie nauk inżynierskich, m.in. w inżynierii mechanicznej, technologii wytwarzania oraz inżynierii materiałowej.

Treści kształcenia

- Przygotowanie badań doświadczalnych. Metody badawcze i modele.

- Podstawowe pojęcia stosowane w planowaniu doświadczeń.

- Obiekt badań i funkcja obiektu badań. Analiza czynników wpływających na obiekt badań.

- Charakterystyki zmiennej losowej i jej przykładowe rozkłady.

- Miary zmienności. Idea testowania hipotez statystycznych.

- Klasyfikacja planów eksperymentu i ogólna charakterystyka wybranych planów.

- Podstawy analizy wyników. Regresja liniowa, prosta regresji, przedział ufności prostej regresji. Regresja krzywoliniowa.

- Zasady pracy w środowisku obliczeniowym zorientowanym na obliczenia statystyczne.

- Obliczanie miar zmienności wyników pomiarów.

- Obliczanie rozkładów częstości występowania danej wartości zmiennej.

- Badanie korelacji danych.

- Określanie postaci i obliczanie współczynników równań empirycznych dla modeli liniowych.

- Określanie postaci i obliczanie współczynników równań empirycznych dla wybranych modeli funkcji nieliniowych.

- Obliczanie modelu funkcji regresji wielorakiej oraz współczynnika regresji wielorakiej.

- Analiza resztek wyników pomiarów.

- Opracowanie modeli i porównanie wyników interpolacji i aproksymacji wielomianowej pomiarów.

- Zaliczenie laboratorium.

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J. - Metody numeryczne - WNT, Warszawa. - 2009

Korzyński M. - Metodyka eksperymentu - WNT, Warszawa. - 2006

Kukiełka L. - Podstawy badań inżynierskich doświadczalnych - WN PWN, Warszawa. - 2002

Mańczak K. - Technika planowania eksperymentu - WNT, Warszawa. - 1976

Polański Z. - Planowanie doświadczeń w technice - PWN, Warszawa. - 1984

Francuz, P., Mackiewicz, R - Liczby nie wiedzą, skąd pochodzą. Przewodnik po metodologii i statystyce nie tylko dla psychologów - Wydawnictwo KUL. - 2007

Literatura do samodzielnego studiowania

Linnik J.W. - Metoda najmniejszych kwadratów i teoria opracowywania obserwacji - PWN, Warszawa. - 1972

Literatura uzupełniająca

Draper N., Smith. H. - Analiza regresji stosowana - PWN, Warszawa. - 1973