Моделювання процесів ...

Математична обробка експериментальних даних

Викладач:доктор технічних наук, професор Скачков Віктор Олексійович

Кафедра: металургії, 10 корпус, ауд. 312

E-mail: skavira@ukr.net

Телефон: (067) 2801171

Інші засоби зв’язку: Moodle (форум курсу, приватні повідомлення)

ОПИС КУРСУ

Більшість конструктивно-технологічних рішень в сучасний час передбачає проведення масштабних експериментальних досліджень. В основному до розробки методології експериментування використовують два підходи. Один підхід передбачає побудову експерименту за спеціально розробленим планом. В цьому випадку виходить набір упорядкованих експериментальних даних, які досить простим способом забезпечують отримання кінцевих значень результатів дослідження.

            Другий підхід передбачає проведення експерименту безпосередньо в процесі функціонування досліджуваного об'єкта. В цьому випадку виходить невпорядкований обсяг експериментальних даних, обробка якого передбачає деякого спеціально розробленого підходу. Для невпорядкованих експериментальних даних визначаються їх статистичні характеристики, створюються математичні моделі із залученням регресійного аналізу,статистичних методів типу методу Монте-Карло.

               Надзвичайно важливим є проведення експериментів по дослідженню кінетики процесів, які супроводжують переробку сировинних ресурсів гідрометалургійних, пирометаллургическими і електрометалургійний методами. Побудова математичних моделей з розрахунку швидкостей процесів відновлення, окислення і рафінування значно спрощують відпрацювання технології переробки як вторинних сировинних ресурсів, так і техногенних відходів з з отриманням високоякісного продукту.

            Моделювання процесів експериментування, обробки результатів експериментування із застосуванням сучасних методів дозволяє значно економити як матеріальні, енергетичні так і трудові ресурси.

Виконання практичних робіт дозволить отримати
навички обчислювати статистичні характеристики експериментального даних, отримувати регресійні рівняння та будувати графіки по регресійний рівнянням.

ОЧІКУВАНІ РЕЗУЛЬТАТИ НАВЧАННЯ

У разі успішного завершення курсу студент зможе:

- скласти план розробки алгоритму розрахунків обробки статистичних даних;

- виконати розробку розрахункової програми та її реалізацію на комп'ютері;    

 - виконати обробку результатів конкретного експерименту;

 - застосовуваті наукові и інженерні методи, а такоже комп'ютерне програмне    

    забезпечення для вирішенню типових та комплексних завдання по створення   

    та дослідженню спеціальніх експериментів.

         ОСНОВНІ НАВЧАЛЬНІ РЕСУРСИ

Презентації лекцій, плани семінарських занять, методичні рекомендації до виконання індивідуальних дослідницьких завдань та групових творчих проектів розміщені на платформі Moodle:

         КОНТРОЛЬНІ ЗАХОДИ

Поточні контрольні заходи

Виконання практичних робіт: Кількість контрольних заходів - 4; Кількість балів за 1 захід – 2.

Опитування на практичних заняттях за теоретичним матеріалом виконаних расчетних робіт:  Кількість контрольних заходів - 4; Кількість балів за 1 захід – 8.

Тестування: Кількість контрольних заходів 2; Кількість балів за 1 захід – 10.

Підсумкові контрольні заходи:

Підсумковий залік за вивченим матеріалом передбачає розгорнуте висвітлення двох питань теоретичного матеріалу в електронному або письмовому вигляді. Кількість балів – 40.

Шкала оцінювання: національна та ECTS

РОЗКЛАД КУРСУ ЗА ТЕМАМИ І КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ

Обробка статистичних характеристик експериментальних даних

Обробка упорядкованих експериментальних даних

Оцінка адекватності отриманих експериментальних даних

Розробка алгоритму та розрахункової програми для побудови рівняння регресії

ОСНОВНІ ДЖЕРЕЛА

.                  1.Білецький В. С., Смирнов В. О. Моделювання процесів збагачення корисних копалин: (Монографія) — Донецьк: Східний видавничий дім, 2013.- 304 с.

      2.Організація наукових досліджень: навчальний посібник / В.М. Кислий.

— Суми: Університетська книга, 2011. — 224 с.

     3.Планування і обробка даних наукового експерименту: Конспект лекцій/ В.В. Полтавець. — Донецьк: ДВНЗ ДонНТУ, 2008 — 52 с.

     4.Методологія наукових досліджень технологічних процесів. /П.Білей, М.Адамовський, Я. Ханик, Н. Довга, Л. Сорока/ — Львів: Видав. НУ "Львівська політехніка«‚ 2003. — 352 с.

     5.Засименко В.М. Основи теорії планування експерименту. Навч. посібник. — Львів: Видав. ДУ «ЛП», — 2000. — 205 с.

     6.Стеченко Д.М., Чмир О.С. Методологія наукових досліджень. Підручник. — К.: Знання (Вища освіта ХХІ століття), 2005. — 309 с.

     7.Аністратенко В.О., Федоров В.Г. Математичне планування експерименту в АПК. — К.: Вища школа, 1993. — 375 с.

     8.Дикий Н.А., Халатов А.А. Основы научных исследований: Теплоэнергетика. — М.: Высш. школа, 1981. — 178 с.

     9.Теория инженерного эксперимента: текст лекций/ А.К. Бояршинова, А.С. Фишер. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2006. — 85 с.

10. Гришин В.К.,Живописцев Ф.А.,Иванов В.А. Математический анализ и интерпретация физического эксперимента/ М.: МГУ,1988.

 11. Злоказов В.Б. Математические методы для анализа экспериментальных спектров и спектро-подобных распределений// ФЭЧАЯ,1985,т.16-5,с.1126-1163.

       12. Айвазян С.А. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных / С.А. Айвазян, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин.М. : Финансы и статистика, 2012. 323 с.

       13. Вентцель Е.С. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров.М. : Высшая школа, 2011. 287 c.

      14.Глушаков С.В. Microsoft Excel 2007. Лучший самоучитель / С.В. Глушаков, А.С. Сурядный.М. : АСТ, 2012. 364 c.

       15.Горелова Г.В. Теория вероятностей и математическая статистика в при- мерах и задачах с применением Excel / Г.В. Горелова, И.А. Кацко// Ро- стов н/Д. : Феникс, 2010. 257 с.

      16.Севастьянов Б.А. Курс теории вероятностей и математическая статистика / Б.А. Севастьянов.М.// Институт компьютерных исследований, 2010. 372 с.

      17.Чураков Е. П. Математические методы обработки экспериментальных данных в экономике : учеб. пособие / Е.П. Чураков.М. : Финансы и ста- тистика, 2011. 240 с.

      18.Горват, А А. МЕТОДИ ОБРОБКИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДАНИХ З ВИКОРИСТАННЯМ MS EXCEL/ А А Горват, В Мінькович//  Ужгородський національний університет, February 2020.ISBN: ISBN 978-617-7825-00-4

     19. Володарський Є.Т., Кошева Л.О.Статистична обробка даних: Навч. посібник. – К.: НАУ, 2008. – 308с.

     20. Джонсон Н., Лион Ф.. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке, М.:Мир, 1980. – 610с.

     21. Курс лекцій з дисципліни «Статистика». Частина 1. Теорія статистики: В.П. Сторожук, О.В. Кустовська, Є.І. Ткач, І.М. Шост та ін// Тернопіль: Економічна думка, 2006 . – 224 с 6.

      22. Барковський В.В, Барковська Н.В., Лопатін О.К. Теорія ймовірностей та математична статистика: Навч.посібник. – К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 424с.

      23. Логістичний аналіз та моделювання розподілу вагонопотоків вантажного митного комплексу / А. М. Пасічник, Д. М. Козаченко, С. С. Кравчук // Вісник АМСУ. – 2009. – № 2. – С. 25–33

      24. Викулин И.М. Оценка пригодности результатов измерений и исключение аномальных значений / Викулин И.М., Горбачев В.Э., Коробицын Б.В., Криськив С.К.// Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова, 2007, №2. – С.106-111

       25. Сафарян Г.Г. Підвищення достовірності вимірювань показників якості електричної енергії з урахуванням ефекту кореляції даних: дис. … кандидата техн. наук: 05.01.02 / Сафарян Григорій Гагікович. – Харків, 2008. – 223с.

      26. Ишемгужин И.Е., Специальные критерии согласия для малой выборки при оценке надежности нефтепромыслового оборудования/  Ишемгужин И.Е., Атнагулов А.Р., Зотов А.Н. //Нефтегазовое дело, 2008

       27.Laukhin   D. V. Алгоритм проведення первинної статистичної обробки        масивів експериментальних даних/ D. V. Laukhin, O. V. Beketov, V. D. Rott

//Веснік«Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», № 2. 2017

     28. ИСО 5725:1994 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1-6. Использование значений точности на практике»

29.Скачков В.А. Моделирование процесса образования поликристаллического кремния в проточном реакторе/В.А.Скачков. О.Р. Бережная.,Т.В. Критская, Л.Я. Шварцман.Р. Меркер//..: «Наукові нотатки» (Міжвузівський збірник ЛНТУ) – Луцьк: ЛНТУ, 2013. – Вип. 40 – С.257-261

30.Скачков В.О. Дослідження впливу мікролегування на триботехнічні характеристики бабіту БК-2/ Скачков В.О.,Вирбицький В.Г., Бережна О.Р,. Дзядок Д.Ю.// Металургія: Зб. наук. праць ЗДІА - Запоріжжя: ЗДІА, 2017. № 1(37). – С.77-80.

31. Скачков В.А.Теоретические аспекты процессов разложения диборана и осаждения бора на поверхности углеродных волокон/ В.А.Скачков.  В.И. Иванов. Т.Н Несторенко А.Г..Кириченко// Металургія (Збірник наукових праць). – Вип.2 (38). – Запоріжжя: ЗДІА, 2017. – С.71–75. – ІSSN 2071-3789.

РЕГУЛЯЦІЇ І ПОЛІТИКИ КУРСУ[2]

Відвідування занять. Регуляція пропусків.

Відвідування усіх занять є обов’язковим. Курсу передбачає обов’язкове відвідування практичрних занять. Студенти, які за певних обставин не можуть відвідувати практичні заняття регулярно, мусять впродовж тижня узгодити із викладачем графік індивідуального відпрацювання пропущених занять. Окремі пропущенні завдання мають бути відпрацьовані на найближчій консультації впродовж тижня після пропуску. Відпрацювання занять здійснюється усно у формі співбесіди за питаннями, визначеними планом заняття. В окремих випадках дозволяється письмове відпрацювання шляхом виконання індивідуального письмового завдання. 

Політика академічної доброчесності

Усі письмові роботи, що виконуються слухачами під час проходження курсу, перевіряються на наявність плагіату за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення UniCheck. Відповідно до чинних правових норм, плагіатом вважатиметься: копіювання чужої наукової роботи чи декількох робіт та оприлюднення результату під своїм іменем; створення суміші власного та запозиченого тексту без належного цитування джерел; рерайт (перефразування чужої праці без згадування оригінального автора). Будь-яка ідея, думка чи речення, ілюстрація чи фото, яке ви запозичуєте, має супроводжуватися посиланням на першоджерело. Приклади оформлення цитувань див. на Moode: https://moodle.znu.edu.ua/mod/resource/view.php?id=103857

Виконавці індивідуальних дослідницьких завдань обов’язково додають до текстів своїх робіт власноруч підписану Декларацію академічної доброчесності (див. посилання у Додатку до силабусу).

Роботи, у яких виявлено ознаки плагіату, до розгляду не приймаються і відхиляються без права перескладання. Якщо ви не впевнені, чи підпадають зроблені вами запозичення під визначення плагіату, будь ласка, проконсультуйтеся з викладачем.

Висока академічна культура та європейські стандарти якості освіти, яких дотримуються у ЗНУ, вимагають від дослідників відповідального ставлення до вибору джерел. Посилання на такі ресурси, як Wikipedia, бази даних рефератів та письмових робіт (Studopedia.orgта подібні) є неприпустимим. Рекомендовані бази даних для пошуку джерел:

Електронні ресурси Національної бібліотеки ім. Вернадського:http://www.nbuv.gov.ua

Цифрова повнотекстова база даних англомовної наукової періодики JSTOR: https://www.jstor.org/

Використання комп’ютерів/телефонів на занятті

Використання мобільних телефонів, планшетів та інших гаджетів під час лекційних та практичних занять дозволяється виключно у навчальних цілях (для уточнення певних даних, перевірки правопису, отримання довідкової інформації тощо). Будь ласка, не забувайте активувати режим «без звуку» до початку заняття.

Під час виконання заходів контролю (термінологічних диктантів, контрольних робіт, іспитів) використання гаджетів заборонено. У разі порушення цієї заборони роботу буде анульовано без права перескладання.

Комунікація

Базовою платформою для комунікації викладача зі студентами є Moodle.

Важливі повідомлення загального характеру – зокрема, оголошення про терміни подання контрольних робіт, коди доступу до сесій у CiscoWebex та ін. – регулярно розміщуються викладачем на форумі курсу. Для персональних запитів використовується сервіс приватних повідомлень. Відповіді на запити студентів подаються викладачем впродовж трьох робочих днів. Для оперативного отримання повідомлень про оцінки та нову інформацію, розміщену на сторінці курсу у Moodle, будь ласка, переконайтеся, що адреса електронної пошти, зазначена у вашому профайлі на Moodle, є актуальною, та регулярно перевіряйте папку «Спам». 

Якщо за технічнихпричин доступ до Moodleє неможливим, або ваше питання потребує термінового розгляду, направте електронного листа з позначкою «Важливо» на адресу tupakhina@znu.edu.ua. У листі обов’язково вкажіть ваше прізвище та ім’я, курс та шифр академічної групи.

ДОДАТОК ДО СИЛАБУСУ ЗНУ – 2020-2021

ГРАФІК НАВЧАЛЬНОГО ПРОЦЕСУ 2020-2021 н. р. (гіперпосилання на сторінку сайта)

АКАДЕМІЧНА ДОБРОЧЕСНІСТЬ. Студенти і викладачі Запорізького національного університету несуть персональну відповідальність за дотримання принципів академічної доброчесності, затверджених Кодексом академічної доброчесності ЗНУ:https://tinyurl.com/ya6yk4ad.Декларація академічної доброчесності здобувача вищої освіти (додається в обов’язковому порядку до письмових кваліфікаційних робіт, виконаних здобувачем, та засвідчується особистим підписом): https://tinyurl.com/y6wzzlu3.

ОСВІТНІЙ ПРОЦЕС ТА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТІ ОСВІТИ. Перевірка набутих студентами знань, навичок та вмінь (атестації, заліки, іспити та інші форми контролю) є невід’ємною складовою системи забезпечення якості освіти і проводиться відповідно до Положення про організацію та методику проведення поточного та підсумкового семестрового контролю навчання студентів ЗНУ: https://tinyurl.com/y9tve4lk.

ПОВТОРНЕ ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІН, ВІДРАХУВАННЯ. Наявність академічної заборгованості до 6 навчальних дисциплін (в тому числі проходження практики чи виконання курсової роботи) за результатами однієї екзаменаційної сесії є підставою для надання студенту права на повторне вивчення зазначених навчальних дисциплін. Порядок повторного вивчення визначається Положенням про порядок повторного вивчення навчальних дисциплін та повторного навчання у ЗНУ: https://tinyurl.com/y9pkmmp5. Підстави та процедури відрахування студентів, у тому числі за невиконання навчального плану, регламентуються Положенням про порядок переведення, відрахування та поновлення студентів у ЗНУ: https://tinyurl.com/ycds57la.

НЕФОРМАЛЬНА ОСВІТА. Порядок зарахування результатів навчання, підтверджених сертифікатами, свідоцтвами, іншими документами, здобутими поза основним місцем навчання, регулюється Положенням про порядок визнання результатів навчання, отриманих у неформальній освіті: https://tinyurl.com/y8gbt4xs.

ВИРІШЕННЯ КОНФЛІКТІВ. Порядок і процедури врегулювання конфліктів, пов’язаних із корупційними діями, зіткненням інтересів, різними формами дискримінації, сексуальними домаганнями, міжособистісними стосунками та іншими ситуаціями, що можуть виникнути під час навчання, регламентуються Положенням про порядок і процедури вирішення конфліктних ситуацій у ЗНУ:https://tinyurl.com/ycyfws9v. Конфліктні ситуації, що виникають у сфері стипендіального забезпечення здобувачів вищої освіти, вирішуються стипендіальними комісіями факультетів, коледжів та університету в межах їх повноважень, відповідно до:Положення про порядок призначення і виплати академічних стипендій у ЗНУ:https://tinyurl.com/yd6bq6p9; Положення про призначення та виплату соціальних стипендій у ЗНУ: https://tinyurl.com/y9r5dpwh.

ЗАПОБІГАННЯ КОРУПЦІЇ. Уповноважена особа з питань запобігання та виявлення корупції(Воронков В. В., 1 корп., 29 каб., тел. +38 (061) 289-14-18).

ПСИХОЛОГІЧНА ДОПОМОГА. Телефон довіри практичного психолога (061)228-15-84 (щоденно з 9 до 21).

РІВНІ МОЖЛИВОСТІ ТА ІНКЛЮЗИВНЕ ОСВІТНЄ СЕРЕДОВИЩЕ. Центральні входи усіх навчальних корпусів ЗНУ обладнані пандусами для забезпечення доступу осіб з інвалідністю та інших маломобільних груп населення. Допомога для здійснення входу у разі потреби надається черговими охоронцями навчальних корпусів.Якщо вам потрібна спеціалізована допомога, будь-ласка, зателефонуйте (061) 228-75-11 (начальник охорони).  Порядок супроводу (надання допомоги) осіб з інвалідністю та інших маломобільних груп населення у ЗНУ: https://tinyurl.com/ydhcsagx.

РЕСУРСИ ДЛЯ НАВЧАННЯ. Наукова бібліотека: http://library.znu.edu.ua. Графік роботи абонементів:понеділок – п`ятниця з 08.00 до 17.00; субота з 09.00 до 15.00.

ЕЛЕКТРОННЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАВЧАННЯ (MOODLE): HTTPS://MOODLE.ZNU.EDU.UA

Якщо забули пароль/логін, направте листа з темою «Забув пароль/логін» за адресами:

·   для студентів ЗНУ - moodle.znu@gmail.com, Савченко Тетяна Володимирівна

·   для студентів Інженерного інституту ЗНУ - alexvask54@gmail.com, Василенко Олексій Володимирович

У листі вкажіть:прізвище, ім'я, по-батькові українською мовою;шифр групи;електронну адресу.

Якщо ви вказували електронну адресу в профілі системи Moodle ЗНУ, то використовуйте посилання для відновлення паролю https://moodle.znu.edu.ua/mod/page/view.php?id=133015.

Центр інтенсивного вивчення іноземних мов: http://sites.znu.edu.ua/child-advance/

Центр німецької мови, партнер Гете-інституту: https://www.znu.edu.ua/ukr/edu/ocznu/nim