- •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
Вопрос 3. Какова цель пассивного эксперимента?
Альтернативные ответы:
А. Построение математической модели объекта.
В. Представление результата статистической обработки экспериментальных данных в виде математической модели объекта исследования с оценкой её параметров и проверкой адекватности.
С. Выявление средних значений входов и выходов исследуемого объекта на фоне их случайных изменений.
D. Проверка наличия однозначной связи между изменением данного входа объекта и его выходами.
Тест к разделу 4. “Активный эксперимент”
Вопрос 1. Какие технологические факторы включают в состав активного эксперимента?
Альтернативные ответы:
А. Любые факторы, в том числе и неизвестные заранее с целью выявления их существования и степени воздействия на исследуемый объект.
В. Только те, которые поддаются кодированию.
С. Факторы, характеризуемые качественно.
D. Факторы, поддающиеся надежному измерению и оказывающие существенное влияние на объект исследования.
Вопрос 2. Из каких соображений выбирают число уровней варьирования факторов?
Альтернативные ответы:
А. Нужно выбирать как можно больше уровней, вплоть до 5…10, тогда точнее будет математическая модель, полученная на основании эксперимента.
В. В большинстве случаев варьируют факторы на двух уровнях, увеличивая это число лишь в тех случаях, когда нужно получить адекватную модель и нет ограничений на проведение эксперимента.
С. Выбор числа уровней более пяти ограничен имеющимися ограничениями по времени исследования и затратам на его осуществление.
D. Активный эксперимент можно провести на одном уровне, экономя затраты на время исследования.
Вопрос 3. Как выбирают интервал варьирования факторов при активном эксперименте?
Альтернативные ответы:
А. Чем меньше интервал, тем больше гарантия того, что проведение эксперимента не изменит характер протекания исследуемого технологического процесса.
В. Для определения интервала варьирования нужно принимать предельно высокие и предельно низкие значения факторов, соответствующие техническим возможностям оборудования.
С. Интервал варьирования факторов может быть любым.
D. Интервал варьирования рекомендуется варьировать в пределах 10…15% от предельного изменения факторов в процессе нормального функционирования объекта.
Тест к разделу 5. Экспериментальные методы оптимизации
Вопрос 1. В чем заключается цель оптимизирующего эксперимента?
Альтернативные ответы:
А. Поиск наибольшего значения фактора.
В. Определение наименьшего значения фактора.
С. Отыскание таких значений факторов, которые обеспечивают максимум или минимум – в зависимости от решаемой задачи – отклика (выхода) объекта.
D. Выявление пути по которому следует изменять данный фактор в сторону улучшения состояния объекта.
Вопрос 2. Почему в металлургии и литейном производстве поисковые методы оптимизации применяют чаще, чем аналитические (методы математического программирования)?
Альтернативные ответы:
А. Для реализации аналитических методов оптимизации нужен специальный математический аппарат, которым исследователи часто не владеют.
В. Аналитический метод пригоден только для объектов физико - химической природы, где результат может быть проверен химическим анализом вещества.
С. Аналитический метод громоздок и его применение может быть оправдано для оптимизации сложных инженерно – экономических задач, когда оптимальное решение обеспечивает существенную прибыль предприятия.
D. Металлургические и литейные объекты чаще характеризуются повышенной сложностью и отсутствием известной аналитической (функциональной) связи между входами объекта и его выходами. Поэтому здесь главенствующую роль приобрели поисковые методы оптимизации.