- •Кафедра металлургии и литейного производства
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы Содержание дисциплины по гос
- •Объем дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (150 ч)
- •Раздел 1. Методология
- •Раздел 2. Техническая база
- •Раздел 3. Пассивный эксперимент (32 ч)
- •4.2. Дробный факторный эксперимент (12 ч )
- •2.2. Тематические планы дисциплины Тематический план дисциплины для студентов очно – заочной формы обучения
- •Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Стркуктурно – логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании дот
- •2.5. Практический блок
- •2.6. Рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •Раздел 1. Методология и выбор методики научного исследования
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Техническая база экспериментальных исследований
- •Газового хроматографа лхм-8мд
- •Методы автоматического контроля влажности формовочных и стержневых смесей
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3. Пассивный эксперимент
- •Тема 1. Корреляционный анализ данных
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 2. Регрессионный анализ экспериментальных данных
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 3. Дисперсионный анализ данных
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 4. Комплексный компьютерный анализ результатов опытов
- •Сервис | анализ данных | регрессия
- •Данные для двумерного статистического анализа
- •Вставка | столбцы
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 4. Активный эксперимент
- •Тема 5. Полный факторный эксперимент
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 6. Дробный факторный эксперимент
- •Первая полуреплика пфэ типа 23
- •Вторая полуреплика пфэ типа 23
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 7. Факторные эксперименты высокого порядка
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 5. Поисковые методы оптимизации
- •Тема 8. Одно- и многофакторная оптимизация
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 9. Оптимизация методом крутого восхождения по поверхности отклика
- •Вопросы для самопроверки
- •Тема 10. Симплексный метод оптимизации
- •Вопросы для самопроверки
- •Глоссарий
- •3.4. Технические и программные средства обеспечения дисциплины
- •3.4.1. Описание компьютерных программ для выполнения лабораторных работ
- •3.4.2. Перечень расчётных программ
- •Методика выполнения работы
- •Контрольный пример
- •Данные плавочного контроля
- •Лабораторная работа №2 Применение регрессионного анализа данных
- •Выбор исходных данных в лабораторных работах
- •Лабораторная работа №3 Применение дисперсионного анализа
- •Краткое теоретическое содержание работы
- •Результаты испытаний образцов двух серий плавок в и г
- •Методика выполнения работы
- •Лабораторная работа №4
- •Лабораторная работа №5 Обработка и анализ результатов полного факторного эксперимента с построением математической модели объекта
- •Краткое теоретическое содержание
- •Значение степени десульфурации стали у, % в двух параллельных опытах (у, и у 2)
- •Методика выполнения работы
- •Контрольный пример
- •Лабораторная работа №6
- •Лабораторная работа №7
- •Сервис | анализ данных | регрессия
- •Лабораторная работа №8 Обработка и анализ результатов многоуровневого факторного эксперимента
- •Краткое теоретическое содержание
- •Методика выполнения работы
- •Контрольный пример
- •Решение
- •Сервис | анализ данных | регрессия
- •Лабораторная работа № 9 Оптимизация методом крутого восхождения по поверхности отклика
- •Краткое теоретическое содержание работы
- •Методические указания к выполнению работы
- •Контрольный пример
- •Лабораторная работа №10 Моделирование процесса симплексной оптимизации
- •Краткое теоретическое содержание работы
- •Методические указания к выполнению работы
- •Контрольный пример
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задание на курсовую работу
- •4.2. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •Выполнение расчётов курсовой работы с использованием персонального компьютера
- •Сервис | анализ данных | регрессия
- •Требования к оформлению курсовой работы
- •Текущий контроль
- •4.3.1. Тренировочные тесты
- •Тест к разделу 1 “Методология и выбор методики научного исследования”
- •Вопрос 1. Что понимают под вычислительным экспериментом?
- •Вопрос 2. В чем заключается понятие “Методология науки” (научного исследования)?
- •Вопрос 3. Какова цель пассивного эксперимента?
- •Тест к разделу 4. “Активный эксперимент”
- •Вопрос 1. Какие технологические факторы включают в состав активного эксперимента?
- •Вопрос 2. Из каких соображений выбирают число уровней варьирования факторов?
- •Вопрос 3. Как выбирают интервал варьирования факторов при активном эксперименте?
- •Тест к разделу 5. Экспериментальные методы оптимизации
- •Вопрос 1. В чем заключается цель оптимизирующего эксперимента?
- •Вопрос 2. Почему в металлургии и литейном производстве поисковые методы оптимизации применяют чаще, чем аналитические (методы математического программирования)?
- •Вопрос 3. Нужна ли математическая основа для реализации поисковых методов оптимизации?
- •4.4. Итоговый контроль Вопросы для подготовки к сдаче зачета
- •Оглавление
- •191186, Санкт – Петербург, ул. Миллионная, д.5
Требования к оформлению курсовой работы
Текст пояснительной записки представляется в виде рукописи или компьютерной распечатки на стандартных листах бумаги формата А4 (210 х 297 мм). Титульный лист должен содержать названия учебного заведения, кафедры, заголовок: "Основы научных исследований”, строкой ниже “Курсовая работа”. Далее - фамилия и инициалы студента, его шифр, город и год выполнения работы. Листы должны быть обрамлены, пронумерованы, прошиты или скреплены скоросшивателем. В последнем случае титульный лист наклеивается на обложку скоросшивателя.
Пояснительная записка начинается с задания и описания исходных данных. Затем следует привести основные расчётные зависимости, результаты расчётов и комментарий к ним о силе и направлении воздействия факторов на отклик исследуемого объекта и выявленных эффектах взаимодействия факторов.
Если курсовая работа выполнялась с применением персонального компьютера, к пояснительной записке следует приложить распечатку решения.
При индивидуальном задании требуемое содержание пояснительной записки оговаривается при выдаче задания руководителем.
В любом случае курсовая работа должна быть подписана исполнителем.
Текущий контроль
Вопросы для самопроверки по каждой теме изучаемой дисциплины приведены в опорном конспекте настоящего учебно – методического комплекса.
4.3.1. Тренировочные тесты
Тестирование производится по каждому разделу дисциплины с целью проверки действительно достигнутого уровня подготовки студента по материалам пройденного раздела.
Ниже с целью подготовки к предстоящему контрольному тестированию приводятся тренировочные тесты с перечнем вопросов и альтернативными ответами на каждый вопрос. Правильный ответ приведен в приложении. Студенту целесообразно доказать себе, почему именно такой ответ является правильным, а другие из приводимых альтернативных ответов правильными признаны быть не могут.
Успешному прохождению тестирования способствуют внимательная проработка теоретического содержания каждого раздела, выполнение лабораторных работ и других форм занятий, предусмотренных учебным планом.
Тест к разделу 1 “Методология и выбор методики научного исследования”
Вопрос 1. Что понимают под вычислительным экспериментом?
Альтернативные ответы:
А. Вычисляют необходимые дозы материалов, вводимых, например, в печь по ходу плавки, а затем наблюдают за полученным результатом.
В. Ставят опыт, а затем осуществляют вычисления различной степени сложности над полученными результатами.
С. Исследуют объект, по полученным результатам строят его математическую модель, на основе которой формируют алгоритм и разрабатывают компьютерную программу для изучения ответных реакций объекта при изменении тех или иных технологических факторов.
D. Сопоставление результатов опытов с данными расчетов, выполненных с применением средств вычислительной техники.
Вопрос 2. В чем заключается понятие “Методология науки” (научного исследования)?
Альтернативные ответы:
А. Обзор методик, которые могут быть применены для достижения цели данного научного исследования.
В. Это учение о принципах построения, формах и способах научного познания изучаемого технологического процесса или вещества.
С. Организация вычислительного эксперимента, при неизвестной математической модели исследуемого объекта.
D. Правила выбора оптимальной методики научного исследования при нечетко сформулированной его цели.
Вопрос 3. Чем нужно располагать для постановки вычислительного эксперимента?
Альтернативные ответы:
А. Математической моделью объекта исследования.
В. Исходными данными, характеризующими начальное состояние исследуемого объекта.
С. Компьютером и соответствующей программой в совокупности с исходными данными и допустимыми интервалами их варьирования.
D. Достаточно иметь компьютер с установленным на нем “стандартным” программным обеспечением, например, Microsoft Office.
Тест к разделу 2 “Техническая база
экспериментальных исследований”
Вопрос 1. Какую термопару необходимо выбрать для длительного
измерения температуры расплавленного чугуна в миксере (точка ликвидуса, например 1380ºС; перегрев 80ºС)?
Альтернативные ответы:
А. Термопара ТХА (хромель – алюмель).
В. Термопара ТХК (хромель – копель).
С. Термопара ТПП (платинородий – платина).
D. Термопара ТВР (вольфрамрений – вольфрамрений) или ТПР (платинородий – платинородий).
Вопрос 2. Выберите тип термопары для кратковременного измерения температуры (до 1650ºС) стали по ходу плавки.
Альтернативные ответы:
А. Термопара ТПП (платинородий – платина).
В. Термопара ТВР (вольфрамрениевая).
С. Термопара ТХА (хромель – алюмель).
D. Термопара ТХК (хромель – копель).
Вопрос 3. Назовите тип термопары для длительного измерения температуры стали (до 1650ºС) по ходу плавки в дуговой сталеплавильной печи.
Альтернативные ответы:
А. Термопара ПТ2 или ПТ3.
В. Термопара ТПП (платинородий – платина).
С. Термопапра ТПР (платинородиевая).
С. Термопара ТХА (хромель – алюмель).
Тест к разделу 3. “ПАССИВНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ”.
Вопрос 1. В чем разница в смысловых значениях терминов “эксперимент” и “опыт”?
Альтернативные ответы:
А. Эксперимент (experiment, лат.) и означает опыт (русск.). Следовательно, эти термины имеют одинаковый смысл.
В. Опыт - это вообще проверка какой – либо гипотезы или теории на практике.
С. Условно принято называть экспериментом экспериментальное исследование в целом, которое всегда состоит из некоторого множества опытов (измерений, проб и проч.).
D. Опыт сложнее эксперимента, поскольку может содержать несколько отдельных экспериментов.
Вопрос 2. Что подразумевают под термином “Пассивный эксперимент”?
Альтернативные ответы:
А. При пассивном эксперименте роль исследователя сводится к наблюдению за функционированием изучаемого объекта, например, течением некоторого технологического процесса, с целью обнаружить ранее неизвестное явление.
В. В пассивном эксперименте пассивен исследуемый объект, не реагирующий на экспериментальные воздействия извне.
С. Пассивный эксперимент характеризуется тем, что исследователь не вмешивается в работу объекта, следя лишь за тем, чтобы его технологические параметры не выходили за установленные пределы. При этом фиксируются значения входов и выходов объекта за достаточно длительный промежуток времени для дальнейшей математической обработки.
D. Пассивный эксперимент называют так потому, что он не оказывает нежелательного воздействия на исследуемый объект.