Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет
им. »
Памятка для магистрантов направления подготовки
140400.68 «Электроэнергетика и электротехника»
очной формы обучения по изучению дисциплины
«ТЕОРИЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ» (2 семестр)
Составил: | д. т.н.,проф. кафедры ЭПП | «Утверждаю»Зав. кафедрой ЭПП ______________ «____» ______________ 2012 г. |
1 Содержание дисциплины
Дисциплина «Теория планирования экспериментов в электроэнергетике» изучается во втором семестре в объеме 108 часов и содержит следующие виды занятий:
1) лекции - 13 часов;
2) практические занятия - 26 часов;
3) самостоятельная работа магистрантов в семестре - 33 часа:
- подготовка к практическим занятиям - 13 часов;
- самостоятельное изучение отдельных тем - 10 часов;
- подготовка к текущему контролю (контрольные опросы) - 10 часов;
4) самостоятельная работа магистрантов в период сессии - 36 часов.
Форма итогового контроля знаний – экзамен. Изучаемый материал включает 8 тем, объединенных в 3 модуля.
Модуль 1. Задачи и основы планирования эксперимента [1-3, 6-7]
ТЕМА 1. Планирование эксперимента. Его значение в современной науке. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе. История возникновения планирования эксперимента. Применение математического планирования эксперимента в научных исследованиях. Термины и определения, используемые в курсе. Входные и выходные параметры.
ТЕМА 2. Основы организации эксперимента в электроэнергетике.
Особенности электроустановок и энергетических систем с точки зрения планирования эксперимента. Правила выбора факторов эксперимента и требования, предъявляемые к ним. Выбор модели.
Модуль 2. Планирование основных видов эксперимента [1-3, 6-7, 9]
ТЕМА 3. Регрессионное моделирование пассивного эксперимента.
Пассивный и активный эксперимент. План пассивного эксперимента. Одномерная и многомерные регрессионные модели эксперимента. Проверка гипотезы адекватности модели. Доверительные интервалы и доверительная область. Проверка гипотезы о равенстве функций отклика.
ТЕМА 4. Полный факторный эксперимент. Выбор основного уровня и интервалов варьирования факторов. Полный факторный эксперимент типа 2k. Разбиение матрицы типа 2k на блоки. Математическая модель полного факторного эксперимента.
ТЕМА 5. Дробный факторный эксперимент. Минимизация числа опытов. Дробные реплики и их выбор. Выбор полуреплик. Выбор реплик 1/4. Выбор реплик большой дробности.
Модуль 3. Проведение эксперимента и обработка результатов [1-2, 4-5, 8-9]
ТЕМА 6. Проведение эксперимента. Анкета для сбора априорной информации. Реализация плана эксперимента. Ошибки опытов. Их виды и способы устранения или учета. Проверка однородности дисперсии. Рандомизация.
ТЕМА 7. Обработка результатов эксперимента. Выбор регрессионной модели. Особенности использования метода наименьших квадратов для расчета коэффициентов уравнения регрессии. Проверка адекватности модели и значимости коэффициентов.
ТЕМА 8. Принятие решений после построения моделей. Интерпретация результатов. Общий подход к принятию решений после построения модели. Алгоритмы принятия решений при адекватности модели. Алгоритмы принятия решений при неадекватности модели. Построение интерполяционной формулы.
2 Литература и учебно-методические материалы
(более полный список – у преподавателя)
2.1 Основная литература
1. Грин, В. М. Основы инженерного эксперимента : учеб. пособие / . – Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2008. – 44 с.
2. Денисов, В. И. Методы построения многофакторных моделей по неоднородным, негауссовским, зависимым наблюдениям / , . – Новосибирск : НГТУ, 2008. – 359 с. : ил.
2.2 Дополнительная литература
3. Трусов, В. С. Теория эксперимента : учеб. пособие / . – Томск : Изд-во Томск. ун-та, 1983. – 183 с. : ил.
4. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / , , . – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Наука, 1976. – 279 с.
5. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента / Н. Джонсон, Ф. Лион. – М. : Мир, 1981. – 520 с.
6. Асатурян, В. И. Теория планирования эксперимента : учеб. пособие для вузов / . – М. : Радио и связь, 1983. – 248 с.
7. Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / . – М. : Машиностроение, 1981. – 184 с.
8. Ермаков, С. М. Математическая теория оптимального эксперимента: учеб. пособие / , . – М. : Наука. Гл ред. физ.-мат. лит., 1987. – 318 с.
9. Грановский, В. А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях / , . – Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 288 с.: ил.
2.3 Интернет-ресурсы
10. Президентская библиотека им.
http://www. prlib. ru/Pages/Default. aspx
11. Российская государственная библиотека http://www. rsl. ru/ru
12. Электронная библиотека http://. ru/
13. Электронная библиотека образовательных ресурсов АлтГТУ
http://elib. altstu. ru/elib/main. htm
14. Научно-техническая библиотека АлтГТУ http://astulib. secna. ru/
3 График контроля
Модуль | Контрольное испытание | Время проведения | Вес в итоговом рейтинге |
1-2 | Контрольный опрос № 1 | 7 неделя | 0,2 |
3 | Контрольный опрос № 2 | 13 неделя | 0,2 |
Посещение занятий | в течение семестра | 0,05 | |
Экзамен | в период сессии | 0,55 |
Примечания.
1. Любая контрольная точка, выполненная после срока без уважительной причины, оценивается на 10 % ниже. Магистрант, не написавший оба контрольных опроса на положительную оценку (более 25 баллов), к экзамену не допускается.
2. Магистрант допускается к экзамену при низком значении семестрового рейтинга (менее 25 баллов) в том случае, если задолженности по внутрисеместровым модулям (написание только одного контрольного опроса, невыполнение одного практического задания) могут быть ликвидированы во время экзамена.
3. Основанием для недопуска к экзамену является задолженность магистранта по циклу практических занятий (не выполнено более одного задания). В этом случае магистрантом готовятся рефераты по темам пропущенных занятий с последующей их защитой.
4. Для магистрантов может быть организовано углубленное изучение дисциплины путем выполнения научных исследований в рамках предстоящей магистерской диссертации. В этом случае проводится дополнительный контроль (участие в научно-практической конференции, публичная защита отчета по НИРС и др.), после которого текущий рейтинг пересчитывается.
4 Практические занятия
В течение 2 семестра магистрантам необходимо выполнить 8 практических заданий по следующим темам:
1. Статистическая обработка суточных графиков нагрузок.
2. Статистическая обработка данных об отказах электрооборудования.
3. Статистическая обработка результатов исследований технологического процесса.
4. Регрессионное моделирование суточных графиков нагрузок.
5. Регрессионное моделирование функции отказов электрооборудования.
6. Регрессионное моделирование результатов экспериментальных исследований технологического процесса.
7. Планирование и анализ результатов полного факторного эксперимента.
8. Планирование факторного эксперимента с полурепликами и анализ его результатов.
5 Оценка работы магистранта в течение семестра
Магистрант обязан посещать все виды занятий и выполнять задания, которые ему дает преподаватель.
Магистрант имеет право зачесть семестровый рейтинг в качестве итогового без сдачи экзамена (получить «автомат»), если он составляет 50 баллов и более.
При сдаче экзамена запрещено пользоваться какими-либо материалами как имеющими, так и не имеющими отношения к дисциплине.
6 Шкала оценок и правила вычисления рейтинга
В АлтГТУ принята 100-балльная шкала оценок. Именно эти оценки учитываются при подсчете рейтингов, назначении стипендии и в других случаях. Соответствие оценок устанавливается следующим образом: 75 баллов и выше – «отлично», 50 – 74 балла – «хорошо», 25 – 49 баллов – «удовлетворительно», менее 25 баллов – «неудовлетворительно».
Успеваемость магистранта оценивается с помощью текущего рейтинга (во время каждой аттестации) и итогового рейтинга (после сессии). Во всех случаях рейтинг вычисляется по формуле:
,
где Ri – оценка за i-ю контрольную точку; рi – вес этой контрольной точки. Суммирование проводится по всем контрольным точкам с начала семестра до момента вычисления рейтинга.
Семестровый рейтинг рассчитывается по выражению
,
где Rпос – рейтинг, выставляемый за посещения занятий и определяемый по величине процента посещенных занятий П:
П ≤ 50% – Rпос = 0;
50% < П ≤ 60% – Rпос = 2;
60% < П ≤ 70% – Rпос = 4;
70% < П ≤ 80% – Rпос = 6;
80% < П ≤ 90% – Rпос = 8;
90% < П ≤ 100% – Rпос = 10.
Итоговый рейтинг выставляется с учетом семестрового рейтинга и рейтинга экзамена:
.
