Независимости уровней, их случайности

Содержание

1. Место, роль и семантика дисциплины в общей теории систем, теории управления и теории моделирования. Понятие материальной и абстрактной системы и основные подходы к оценке ее сложности. Жизненный цикл транспортно-технологических систем. Проектирование, конструирование (синтез), эксплуатация, обслуживание, восстановление, утилизация. 3

2. Феноменология экспериментальных исследований. Опыт, эксперимент, испытания. Их место и роль в жизненном цикле транспортно – технологических систем. Организация эксперимента – общая постановка, по направлению и профилю подготовки. Пассивный (наблюдение) и активный эксперимент. 4

3. Феноменология планирования. Планирование как элемент управления жизненным циклом систем. Инженерный анализ транспортно-технологических систем?? Планирование на этапах проектирования (конструирования) и эксплуатации (сервиса). Испытания и диагностика. 5

4. Феноменология моделирования сложных систем. Модель, метод, способов. Характеристические свойства моделей. Модель функционального неавтономного “черного ящика”. Основные константы, управляемые и неуправляемые переменные (параметры) модели. Проверка адекватности и точности модели (критерии оценки). Работоспособность модели. 6

9. Основы многомерного статистического анализа систем. 8

10. Дисперсионный анализ экспериментов в рамках факторного. Однофакторный и двухфакторный. F-критерий. 12

11.Методика выявления влияния фактора на дисперсионную модель в однофакторным случае. 16

12.Методика выявления влияния фактора на дисперсионную модель в однофакторным случае. 17

13. Основы регрессионного анализа. Регрессионная модель поведения системы. Метод наименьших квадратов как основной инструмент статистической обработки результатов группы экспериментов. 19

14. Основы регрессионного анализа. Выбор гипотетического вида регрессионной модели. Полиноминальная регрессия на отрезке, на кубе. Линейный и нелинейный регрессионный анализ. Линеаризация нелинейных моделей. 21

15. Методика однофакторного линейного РА с использованием матричной алгебры. Матрица факторов (модели). Информационная Х^Т Х (Фишера) и дисперсионные матрицы. Определение коэффициентов регрессионной модели. Сведение РМ к модели системы линейных уравнений. 26

16. Методика многофакторного линейного РА с использованием матричной алгебры. Матрица факторов (модели). Информационная Х^Т Х (Фишера) и дисперсионные матрицы. Определение коэффициентов регрессионной модели. Сведение РМ к модели системы линейных уравнений. 29

Многофакторный линейный регрессионный анализ. 29

17. Оценка точности регрессионных моделей. 31

18. Оценка адекватности регрессионной модели. 37

19. Факторный анализ регрессионной модели посредством оценки значимости её коэффициентов. 40

20. Оценка влияния факторов регрессионной модели на выходные переменные регрессионной модели. 46

Прогнозирование поведения систем с использованием регрессионной модели. 46

21. Корреляционный анализ данных эксперимента. 51

23. -D-оптимальные планы.. 57

24. Полный факторный эксперимент. 59

25. Дробный факторный эксперимент. 66

 

 

Место, роль и семантика дисциплины в общей теории систем, теории управления и теории моделирования. Понятие материальной и абстрактной системы и основные подходы к оценке ее сложности. Жизненный цикл транспортно-технологических систем. Проектирование, конструирование (синтез), эксплуатация, обслуживание, восстановление, утилизация.

Аналитические и численные методы в планировании экспериментов и инженерном анализе

Материальные системы состоят из (или являются ими) изделий, оборудования, машин и, вообще, из естественных или искусственных объектов. Этим системам могут быть противопоставлены абстрактные системы.

В абстрактных свойства объектов, которые могут существовать только в уме исследователя, представляют символы. Идеи, планы, гипотезы и понятия, находящиеся в процессе исследования, могут быть описаны как абстрактные системы.

Сложность системы – зависит от количества входящих в нее подсистем и связей между ними.

Жизненный цикл т-т с – проектирование, создание (конструирование), эксплуатация (обслуживание, восстановление), утилизация.

Проектирование -деятельность человека или организации (ий) по созданию проекта, то есть прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, состояния.

Конструирование -процесс создания модели, машины, сооружения, технологии с выполнением проектов и расчётов. Синтез – обьединение.

Эксплуатация -часть жизненного цикла системы на протяжении которого она используется по назначению (реализует свое качество).

Обслуживание – действия направленные на восстановление работоспособности или исправности системы.

Восстановление – возвращение утраченного ресурса системы. Возвращение того что было.

Утилизация - вывод системы из эксплуатации. (разложение на составные части)

Феноменология экспериментальных исследований. Опыт, эксперимент, испытания. Их место и роль в жизненном цикле транспортно – технологических систем. Организация эксперимента – общая постановка, по направлению и профилю подготовки. Пассивный (наблюдение) и активный эксперимент.

Экспериментальные исследования - Исследование, которое выявляет информацию о причинно-следственных связях, манипулируя одним или несколькими факторами (неизвестными переменными) и контролируя (оставляя неизменными) другие.

Опыт – составляет элементарную часть эксперимента и предусматривает воспроизведение исследуемого явления в конкретных условиях с последующей регистрацией результата

Эксперимент – Эксперимент способ получения информации о внутренних взаимосвязях явлений в природе и технике.

Испытания -опытное определение количественных и (или) качественных свойств предмета испытаний как результата воздействий на него, при его функционировании, при моделировании предмета и (или) воздействий.

Организация эксперимента – постановка целей и задачей эксперимента, определение исполнителей эксперимента, расчет времени проведения эксперимента, определения требуемых материалов для проведения эксперимента, определение минимального количества проводимых опытов, параметры которые требуется замерить, выбор модели, проверка расчетной модели.

Активный эксперимент -тип экспериментов, когда имеется возможность независимо и целенаправленно менять значения факторов Х во всем требуемом диапазоне.

Пассивный эксперимент - эксперимент, в ходе которого экспериментатор не имеет возможности изменять и/или поддерживать на заданном уровне сколь угодно долго значение параметров, задающих условия проведения эксперимента.

 

Феноменология планирования. Планирование как элемент управления жизненным циклом систем. Инженерный анализ транспортно-технологических систем?? Планирование на этапах проектирования (конструирования) и эксплуатации (сервиса). Испытания и диагностика.

Плани́рование — оптимальное распределение ресурсов для достижения поставленных целей, деятельность (совокупность процессов), связанная с постановкой целей (задач) и действий в будущем.

Планирование как элемент управления жизненным циклом систем. При проектировании (разработке) новой системы (машины) на этапах эскизного и технического проектов, конструирования, в будущую машину закладывается ее предполагаемый ресурс (продолжительность жизни) который она сможет проработать, так же на этих этапах формируется качество (ремонтопригодность, безотказность, контролепригодность и т.п.), расположение тех или иных элементов, их наличие и т.д. В эксплуатации планируется где когда и как машина будет работать, а так же планируется методы ее обслуживания, восстановления и ремонта, на этом этапе так же возможно влияние и на ремонтопригодность.

Испытания -опытное определение количественных и (или) качественных свойств предмета испытаний как результата воздействий на него, при его функционировании, при моделировании предмета и (или) воздействий.

Диагностика – определение технического состояния обьекта.

 

 

Феноменология моделирования сложных систем. Модель, метод, способов. Характеристические свойства моделей. Модель функционального неавтономного “черного ящика”. Основные константы, управляемые и неуправляемые переменные (параметры) модели. Проверка адекватности и точности модели (критерии оценки). Работоспособность модели.

Модель — упрощённый объект, сохраняющий лишь важнейшие свойства настоящего существующего объекта или системы, и предназначенный для их изучения; упрощённое представление действительного объекта и/или протекающих в нём процессов.

Сложная система — система, состоящая из множества взаимодействующих составляющих (подсистем), вследствие чего сложная система приобретает новые свойства, которые отсутствуют на подсистемном уровне и не могут быть сведены к свойствам подсистемного уровня.

Метод – система целенаправленных действий направленных на выполнение (решении) определенной познавательной задачи основанной на моделе.

Способ - совокупность и порядок действий, используемых для решения какой-либо задачи.

Модели, когда рассматривается только влияние на объект и его ответ на это влияние без учета внутренних процессов объекта, часто представляются так называемым “черным ящиком”. При этом, воздействие на систему интерпретируется как входы черного ящика, а ответ системы на влияние его выход.

Переменная модели – переменная величина, включенная в модель и принимающая различные значения в процессе решения моделируемой системы.

Управляемые переменные – это переменные модели, значения которой подвергаются изменению в процессе поиска решения. Не управляемые – обратное

Адекватность характеризуется наличием определенных статистических свойств, а точность - степенью близости к фактическим данным.

Модель считается адекватной, если ряд остатков обладает свойствами:

независимости уровней, их случайности,