- •Методология научного эксперимента
- •Введение
- •1 Общие сведения об эксперименте
- •1.1 Что такое эксперимент?
- •1.2 Элементы теории измерений.
- •1.3. Погрешности косвенных измерений
- •1.4. Выявление и исключение промахов
- •1.5. Графическая обработка результатов эксперимента
- •1.6 Вопросы для самопроверки
- •1.7 Задачи к разделу
- •2 Аппроксимация экспериментальных данных
- •2.1 Метод средних
- •2.2 Метод наименьших квадратов
- •2.3 Аппроксимация в виде системы линейно независимых функций
- •2.4 Сглаживание исходной информации
- •2.5 Вопросы для самопроверки
- •Задачи и упражнения к разделу
- •3. Построение плана многофакторного эксперимента
- •3.1. Планирование факторного эксперимента
- •3.2. Полный факторный эксперимент
- •3.3. Дробный факторный эксперимент
- •3.4. Математическая обработка факторного эксперимента
- •3.5. Планы второго порядка
- •3.5.1. Ротабельное планирование
- •3.5.2. Некомпозиционный план
- •3.6. Вопросы для самопроверки
- •3.7. Задачи и упражнения к разделу
- •4. Поиск оптимальных условий в экспериментальных исследованиях
- •Одномерные методы поиска экстремума
- •Метод дихотомии
- •4.1.2. Метод Фибоначчи
- •4.1.3. Метод «золотого сечения»
- •Многомерные методы поиска
- •4.2.1 Метод Гаусса-Зайделя
- •Метод крутого восхождения
- •Симплекс-метод
- •4.3. Вопросы для самопроверки
- •4.4. Задачи и упражнения к разделу
- •5. Дисперсионный анализ
- •5.1. Основные понятия дисперсионного анализа
- •5.1.1 Однофакторный дисперсионный анализ
- •Двухфакторный дисперсионный анализ
- •5.2. Латинские и греко-латинские квадраты
- •5.3. Вопросы для самопроверки
- •5.4. Задачи и упражнения к разделу
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА»
В.Р. КАРГИН
Методология научного эксперимента
С А М А Р А
2017
Каргин В.Р. Методология научного эксперимента учеб. пособие / В.Р. Каргин; , Самар. нац. исслед. ун-т им. С. П. Королева
Учебное пособие содержит основные сведения по подготовке и проведению научного эксперимента
Предназначено для студентов института ракетно-космической техники по направлению подготовки магистров 22.03.02..68 «Металлургия
Подготовлено на кафедре обработки металлов давлением
© Самарский национальный исследовательский 2017унивеситет, 2017
Введение
Материал пособия дает студентам знание и умение использования идей планирования и математической обработки эксперимента, вырабатывают определенный взгляд на сущность научной деятельности как эксперимент с его спецификой.
Несмотря на большое количество литературы по планированию и обработке эксперимента, нет учебника для студентов, который можно было бы использовать при практической постановке лабораторного эксперимента. В имеющихся книгах раскрываются в основном математические проблемы вопроса, много внимания уделяется общему и строгому обоснованию методов. При этом нередко затруднен выбор практических приемов постановки и обработки эксперимента, не сразу видны границы применимости, достоинства и недостатки того или иного математического аппарата. Для изучения многих книг предварительно необходимо прослушать серьезный математический курс по теории вероятности и математической статистике. Для магистрантов необходим промежуточный курс, который, с одной стороны, позволит им научиться читать современную литературу и не бояться непривычной терминологии, а с другой, понять неизбежность практического использования идей планирования эксперимента в научной деятельности.
При изложении материала авторы основывались на том, что студенты ранее изучали основы теории вероятности и математической статистики и получили достаточные знания по избранной ими области научного исследования, но не имеют представления о связи этих дисциплин. Раскрывая эти связи, пособие доказывает, что любая творческая работа магистра, будь то исследование или управление технологическим процессом, является экспериментом в широком смысле этого слова, поэтому должна выполняться по определенным правилам с использованием современных достижений математики и ЭВМ.
Без углубления в математические проблемы в предлагаемом пособии демонстрируются возможности современных методов планирования и математической обработки эксперимента на конкретных примерах процессов обработки металлов давлением, показывается область их использования.