Планування експерименту та опрацювання результатів досліджень
Спеціальність: Комп'ютеризовані системи управління та автоматика
Код дисципліни: 7.174.06.O.008
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Комп'ютеризовані системи автоматики
Лектор: Мищишин В.М.
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
- Інтегральна компетентність (ІНТ). Здатність розв’язувати складні задачі і проблеми автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій у професійній діяльності та/або у процесі навчання, що передбачає проведення досліджень та/або провадження інноваційної діяльності та характеризується комплексністю та невизначеністю умов і вимог.
- Загальні компетентності (ЗК):
ЗК1 Здатність проведення досліджень на відповідному рівні.
ЗК3 Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
- Фахові компетентності спеціальності (ФК):
СК5. Здатність інтегрувати знання з інших галузей, застосовувати системний підхід та враховувати нетехнічні аспекти при розв’язанні інженерних задач та проведенні наукових досліджень.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
РН03. Застосовувати спеціалізовані концептуальні знання, що включають сучасні наукові здобутки, а також критичне осмислення сучасних проблем у сфері автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій для розв’язування складних задач професійної діяльності.
РН05. Розробляти комп’ютерно-інтегровані системи управління складними технологічними та організаційно-технічними об’єктами, застосовуючи системний підхід із врахуванням нетехнічних складових оцінки об’єктів автоматизації.
РН11. Дотримуватись норм академічної доброчесності, знати основні правові норми щодо захисту інтелектуальної власності, комерціалізації результатів науково-дослідної, винахідницької та проектної діяльності.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: -
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна СК2.6. «Планування експерименту та опрацювання ре-зультатів досліджень» включена до циклу дисциплін професійної підготовки за перелі-ком освітньо-професійної програми магістра «Комп’ютеризовані системи управління та автоматика» за спеціальністю 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані техноло-гії та робототехніка
У процесі навчання студенти ознайомлюються з сучасною теорією експеримен-ту, застосування багатофакторного експерименту при вирішенні різних інженерних за-вдань розглянуто методики отримання математичного опису пристроїв з метою ви-вчення принципу їх дії, оптимізації, дослідження точності і параметричної надійності та подальшого використання набутих знань в різних галузях науки й техніки.
Опис: Основними темами навчальної дисципліни є:
Багатофакторний експеримент.
Постановка задачі експерименту та вибір відкликів.
Вибір і кодування факторів.
Елементи математичної статистики та регресійний аналіз.
Теоретична поліноміальна модель і рівняння регресії.
Повний факторний експеримент і матриця планування.
Дробовий факторний експеримент.
Планування дробових факторних експериментів.
Побудова плану ДФЕ 23-1.
Побудова дробових реплік на базі ПФЕ 23.
Явище змішування оцінок б-коефіцієнтів і його аналіз.
Структура та мета обробки даних.
Алгоритм обробки. Обчислення рядкових середніх ?u і дисперсій Su2.
Виключення грубих похибок.
Провірка однорідності рядкових дисперсій.
Дисперсія відтворюваності.
Обчислення б-коефіцієнтів і перевірка їх статистичної значущості.
Перевірка адекватності моделі.
Точність емпіричної моделі.
Коваріації б-коефіцієнтів.
Оцінка дисперсії передбачуваного значення відклику, ротатабельність моделі.
Довірча ділянка.
Властивість регресійних моделей.
Особливості експериментальних методів оптимізації.
Метод крутого сходження.
Алгоритм метода.
Дослідження відклику в ділянці екстремума.
Ортогональне планування другого порядка.
Обчислення б-коефіцієнтів квадратичної моделі.
Статистичний аналіз рівняння регресії другого порядка.
Канонічна форма рівняння другого порядка.
Термінологія.
Лінеаризація функцій, рівняння похибок.
Задача побудови допусків.
Задача параметричної надійності.
Основні поняття. Термінологія.
Завдання побудови допусків.
Завдання параметричної надійності.
Приклади визначення числових характеристик вихідного параметра на основі теоретичних моделей.
Визначення числових характеристик вихідного параметра на основі емпіричних моделей.
Підсилювач низької частоти,
Мета експерименту.
Вибір відгуку і факторів.
Апаратне і метрологічне забезпечення.
Вибір інтервалів варіювання і кодування факторів.
Планування і проведення експерименту.
Обробка результатів експерименту.
Методи та критерії оцінювання: Поточний та заліковий контроль.
Методи оцінювання знань: вибіркове усне опитування перед початком занять; фронтальне стандартизоване опитування за картками, тестами протягом 5-10 хв; фронтальна перевірка виконаних домашніх завдань, контрольних робіт тощо.
Критерії оцінювання результатів навчання: Критеріями оцінювання результатів навчання є:
– характер засвоєння вже відомого знання (рівень усвідомлення, міцність запам'ятовування, обсяг, повнота і точність знань);
– якість виявленого студентом знання, логіка мислення, аргументація, послідовність і самостійність викладу, культура мовлення;
– ступінь оволодіння вже відомими способами діяльності, уміннями і навичками застосування засвоєних знань на практиці;
– оволодіння досвідом творчої діяльності;
– якість виконання роботи (зовнішнє оформлення, темп виконання, ретельність).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Планування та автоматизація експерименту: Навч. посібник. / В.Кельман, О.Кондрат.– Львів: Ужгородський національний університет, 2020. – 68 с.
2. Моделювання та дослідження електронних пристроїв: Навч. посібник. / О. Ляшенко, О. Мартинюк. – Луцьк: Східноєвроп. нац. ун-т ім. Лесі Українки, 2013. – 217 с.
3. Основи наукових досліджень:Навч. посібник. / Ю.Грищук. –Харків:НТУ «ХПІ», 2008.–232 с.
4. Планування експерименту в інженерних дослідженнях: Навч. посібник. / В.Мотигін, С.Павлов. – Вінниця: Вінницький Національний Технічний Університет, 2001. – 83 с.
5. NI Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite II Series (NI ELVISTM II Series) User Manual© 2006–2011. National Instruments Corporation. All rights reserved. (технічна документація на лабораторну станцію ELVIS ІІ).
6. Arduino Single-Sided Serial Board (version 3) [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardSerialSingleSided
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).