PGS TS Trịnh Văn Dũng Bộ môn Quá trình và thiết bị CN Hóa – Sinh học – Thực phẩm ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU (Data Analysis and Design[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU (Data Analysis and Design of Experiment) PGS TS Trịnh Văn Dũng Bộ mơn: Q trình thiết bị CN Hóa – Sinh học – Thực phẩm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM trinhvandung190361 y x2 X2 X1 x1 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 2 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Các phương pháp quy hoạch thực nghiệm Ứng dụng CN HH – SH – TP Bài tập 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Quy hoạch thực nghiệm gì? x1 X: k x2 xk ξ : : ―Hộp đen‖ y Việc áp dụng giải pháp thiết kế đánh giá chất lượng lĩnh vực công nghiệp nào, chủ yếu thực sở liệu thực nghiệm Lập kế hoạch thực nghiệm làm tăng hiệu nghiên cứu thực nghiệm: -tăng cường công việc nhà nghiên cứu -rút ngắn thời gian chi phí thí nghiệm -tăng độ tin cậy kết nghiên cứu 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Quy hoạch thực nghiệm gì? x1 X: k x2 xk ξ : : ―Hộp đen‖ y Lý thuyết kế hoạch thực nghiệm cho thấy vấn đề sau: -Thử nghiệm cần tổ chức để giải tốt nhiệm vụ (về thời gian chi phí tính xác kết quả)? -Các kết thử nghiệm xử lý để có lượng thơng tin tối đa đối tượng điều tra? -Có thể rút kết luận có giá trị đối tượng điều tra? 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Quy hoạch thực nghiệm gì? x1 X: k x2 xk ξ : : ―Hộp đen‖ y Thực nghiệm tác động có mục đích đối tượng nghiên cứu để có thơng tin đáng tin cậy Lập kế hoạch thực nghiệm là: -phương tiện để xây dựng mơ hình tốn học quy trình khác -một phương pháp giảm thời gian nguồn lực, tăng suất nhà nghiên cứu 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Thực nghiệm phân loại? x1 X: k x2 xk ξ : : ―Hộp đen‖ y Theo cấu trúc: -tự nhiên - phương tiện nghiên cứu thực nghiệm tương tác trực tiếp với đối tượng nghiên cứu; -mơ hình - khơng thử nghiệm với thân đối tượng, với mơ hình nó; -mơ hình-kibernetic (máy) - loại thử nghiệm mơ hình, đặc tính tương ứng đối tượng nghiên cứu tính tốn cách sử dụng thuật tốn máy tính 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Thực nghiệm phân loại? x1 X: k x2 xk ξ : : ―Hộp đen‖ y Theo giai đoạn nghiên cứu khoa học: -phịng thí nghiệm - thí nghiệm nghiên cứu luật chung tượng quy trình khác nhau, việc xác minh giả thuyết lý thuyết khoa học; -thí nghiệm khuynh hướng tiến hành, cần thiết, để nghiên cứu trình cụ thể xảy vật thể điều tra cách xác định đặc tính vật lý, hóa học tính chất khác Theo kết kiểm tra, khuyết tật khác đánh giá tính tốn thiết kế; 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Thực nghiệm phân loại? x1 X: k x2 xk ξ : : ―Hộp đen‖ y Theo giai đoạn nghiên cứu khoa học: : -phịng thí nghiệm; -thí nghiệm khuynh hướng; -các thí nghiệm cơng nghiệp tiến hành tạo sản phẩm quy trình dựa liệu thí nghiệm băng ghế thử nghiệm, đồng thời tối ưu hóa quy trình tại, đồng thời tiến hành kiểm tra chất lượng kiểm tra chọn lọc chất lượng sản phẩm 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Thực nghiệm phân loại? x1 X: k x2 xk ξ : : ―Hộp đen‖ y Theo đặc trưng nhiệm vụ đặt với mơ hình đối tượng: -có tính đến khơng đồng loại hình (thành phần vật chất, khác biệt thời gian, thành lập); -tính tốn để xác định chế tượng (nghiên cứu vật thể tổ chức tốt với mức độ thơng tin ban đầu đủ cao); -có tính đến khơng gian riêng tham số nó, tương ứng với cực đại số tiêu chí tối ưu có mặt biến thiên thời gian tham số phẩm 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 10 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Thực nghiệm phân loại? x1 X: k x2 xk ξ : : ―Hộp đen‖ y Theo đặc trưng nhiệm vụ đặt với mơ hình đối tượng: -có tính đến mức độ ảnh hưởng biến đầu vào biến đầu ra; -cho phép chuyển đổi tập biến sang đối tượng nghiên cứu; -được tính tốn để dự đốn hành vi đối tượng nghiên cứu; 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 11 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Thực nghiệm phân loại? ξ x1 y x X: k : ―Hộp đen‖ xk : Theo phương pháp tiến hành: -một thí nghiệm thụ động dựa việc ghi lại tham số đầu vào đầu đặc trưng đối tượng nghiên cứu mà không ảnh hưởng đến thí nghiệm q trình tiến hành Chế biến thực nghiệm liệu thực sau kết thúc thử nghiệm; -thử nghiệm tích cực Khi sử dụng phương pháp thử nghiệm tích cực, mơ tả tốn học xây dựng tập hợp đặc tính đầu tĩnh động vật, ghi lại nhiễu loạn đặc biệt áp dụng cho đầu vào theo chương trình lên kế hoạch trước; 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 12 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung Thực nghiệm phân loại? x1 X: k x2 xk ξ : : ―Hộp đen‖ y Thử nghiệm tích cực cho phép bạn nhanh chóng thiết lập mẫu, tìm chế độ tối ưu hoạt động vật thể, thường khó thực Can thiệp vào q trình cơng nghệ Q trình dẫn đến giảm suất sản xuất sản phẩm bị lỗi Đơi khi, ví dụ, biện pháp, với quan sát thiên văn, thí nghiệm tích cực tất 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 13 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung ξ x1 X: k x2 xk : : ―Hộp đen‖ y Mục đích việc lập kế hoạch thực nghiệm tạo chiến lược cho biến đầu vào để xây dựng mơ hình thực nghiệm: -Đơn giản (ít thí nghiệm) -Phản ánh xác -Dễ tính tốn xử lý 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 14 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung ξ x1 X: k x2 xk : : ―Hộp đen‖ y Việc sử dụng lý thuyết quy hoạch thực nghiệm cung cấp: Tối thiểu hóa, giảm số lượng thí nghiệm cần làm Khảo sát tác động đồng thời tất yếu tố Lựa chọn chiến lược rõ ràng cho phép đưa định sáng suốt sau lần thử nghiệm Giảm thiểu sai sót thực nghiệm thơng qua việc sử dụng kiểm đinh thống kê 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 15 Khái niệm chung x1 x2 xk 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM i ―Hộp đen‖ y Việc sử dụng lý thuyết quy hoạch thực nghiệm cung cấp: 1) Giảm thiểu, tức giảm số lượng thí nghiệm 2) Ảnh hưởng đồng thời tất yếu tố 3) Cho kết phản ánh xác kiện 4) Dễ tính tốn xử lý 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 16 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung ξ x1 X: k x2 xk : : ―Hộp đen‖ y Có nhiều phương pháp: -Quy hoạch trực giao cấp I -Quy hoạch trực giao cấp II -Quy hoạch trực giao riêng phần -Quy hoạch trực giao tồn phần -Quy hoạch trực giao đơn hình -Quy hoạch trực giao tối ưu -Quy hoạch trực giao … 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 17 Khái niệm chung x1 x2 xk 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM i ―Hộp đen‖ y Quy hoạch trực giao cấp 1, lập phương trình hồi quy có chứa: -Số hạng bậc -Số hạng đạo hàm bậc k k k y b b i x i b ij x i x j b iju x i x j x u i1 i, j i , j, u i j i j u 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 18 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái niệm chung i x1 x2 xk ―Hộp đen‖ y k k k y b b i x i b ii x i b ij x i x j i1 i1 i, j i j Quy hoạch trực giao cấp 2, lập phương trình hồi quy có chứa: -Số hạng bậc -Số hạng đạo hàm bậc 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 19 Khái niệm chung x1 x2 xk 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM i ―Hộp đen‖ y Lập phương trình hồi quy quy hoạch thực nghiệm gồm bước sau: 1) Lựa chọn yếu tố khoảng biến đổi chúng 2) Lập kế hoạch thực thí nghiệm thực tế 3) Xác định hệ số phương trình hồi quy 4) Phân tích thống kê kết thu 05.04.2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 20 ... THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM trinhvandung190361 y x2 X2 X1 x1 05. 04. 2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 2 190361 THIẾT KẾ... sát thiên văn, thí nghiệm tích cực tất 05. 04. 2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 13 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Khái... thể rút kết luận có giá trị đối tượng điều tra? 05. 04. 2019 CuuDuongThanCong.com Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu 13:59 MS: CH3309 https://fb.com/tailieudientucntt 190361 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM