Bài giảng Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa: Chương 1 - Khái niệm quy hoạch thực nghiệm

Bài giảng "Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa: Chương 1 - Khái niệm quy hoạch thực nghiệm" nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức cơ bản về: Khái niệm chung về qui hoạch thực nghiệm; Nguyên tắc cơ bản của qui hoạch thực nghiệm; Các bước thực hiện qui hoạch; Các phương pháp nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa: Chương 1 - Khái niệm quy hoạch thực nghiệmKháiniệmquihoạchthựcnghiệm Chương1KháiniệmchungvềquihoạchthựcnghiệmNguyêntắccơbảncủaquihoạchthựcnghiệmCácbướcthựchiệnquihoạchCácphươngphápnghiêncứuỨngdụng1.1.KháiniệmchungThựcnghiệmlàmộtquátrìnhhoặcmộtnghiêncứu màkếtquảlàthuđượccácsốliệu,thôngtin.Các kếtquảnàytrướcđóchưabiết.Thườngvềmặt thốngkê,cácthựcnghiệmđượctiếnhànhtrongcác điềukiệnmànhànghiêncứucóthểquảnlývàkiểm soátđượccácyếutốkhôngliênquanđếnmụctiêu nghiêncứu.Quihoạchthựcnghiệmlàmộtquátrìnhhoạchđịnh nghiêncứuđạtcácmụctiêuxácđịnh.Hoạchđịnh đúngrấtquantrọngnhằmđảmbảođúngloạidữ liệu,kíchthướcmẫuđủlớnđểtrảlờiđượccáccâu hỏiliênquancàngrõràng,cànghiệuquảcàngtốt Quihoạchthựcnghiệmnhằm:Giảmthiểuđángkểsốlượngthựcnghiệmcần thiết.Giảmthờigianvàphítổntiếnhànhthực nghiệmThuthậpđượcnhiềuthôngtinhiệuquảvàrõràng hơnkhiđánhgiáđượctươngtácgiữacácyếutốvà ảnhhưởngcủachúngđếnđápứng.Xâydựngđược môhìnhtoánhọcthốngkêthựcnghiệm;đánhgiá đượcsaisốtrongtổngthểbốicảnhthựcnghiệm; đánhgiáảnhhưởngcủacácyếutốvớimứcđộtin cậycầnthiếtChophépxácđịnhđượcđiềukiệntốiưucủađối tượngnghiêncứukháchínhxácbằngcáccôngcụQuátrìnhpháttriểnkhảosátthựcnghiệmtừcổđiển vớiphươngphápthửsaiđếncácquihoạchthí nghiệmgắnkếtnhiềuvớitoánhọcthốngkê.Quátrìnhpháttriểnnàytiếnhànhtừtiếnhànhthực nghiệmdọdẫmtừngbướcthựcnghiệmtiếnđến hoạchđịnhtổngthểtrướckhitiếnhànhthực nghiệm.Cáchlàmnàychophéprútngắnthờigianvà cókếtquảđánhgiátổngthểhơn. LiênquanđếnquihoạchthựcnghiệmcócácloạiThựcnghiệmsànglọc:cónhiệmvụxácđịnhcác yếutốquantrọngđốivớihệthốngthựcnghiệmThựcnghiệmmôphỏng:liênquanđếnviệcxây dựngmôhìnhtoánhọcdiễntảsựvậnhànhcủahệ thốngThựcnghiệmtốiưu:cóthểxemđâylàbướcphát triểncủathựcnghiệmmôphỏng.Nhiệmvụcủa loạithựcnghiệmnàylàxácđịnhđượcđiểmtốiưu củahệthống1.2.NguyêntắccơbảnNguyêntắckhônglấytoànbộđầuvàoNguyêntắcphứctạpdầnmôhìnhtoánhọcNguyêntắcđốichứngvớisaisốNguyêntắcngẩunhiênhóaNguyêntắctốiưuhóaquihoạchthựcnghiệm NguyêntắckhônglấytoànbộtrạngtháiđầuvàoLấybiếnsốrờirạcChọnmứcbiếnđổithíchhợp Sựlựachọncầncócơsởtoánhọc;gắnliềnvớihàmmô phỏngdạngbềmặtđápứng Dạnghàmmôphỏngthườnglàbậcmộthoặchai,dođó mứcbiếnđổithườnglàhaihoặcba. NguyêntắcphứctạpdầnmôhìnhtoánhọcQuanđiểmthựcnghiệmcótrìnhtựKhichưacóđầyđủthôngtinthìsửdụngmôhình đơngiảnđểgiảmthiểuthờigianvàchiphíViệckiểmtratínhtươngthíchcủamôhìnhlàcần thiếtđểquyếtđịnhtiếnhànhmôhìnhphứctạphơn NguyêntắcđốichứngvớisaisốĐộchínhxáccủamôhìnhphảitươngxứngvớiđộ lớncủasaisố.Saisốcàngnhỏthìmôhìnhcàngphải phứctạp.Saisốcànglớnthìnênxâydựngmôhình xâydựngđơngiảnhơn 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 NguyêntắcngẫunhiênhóaThểhiệnởcáchtiếnhànhthựcnghiệmchophép ngẫunhiênhóacácyếutốtácđộnglênđốitượng nghiêncứumộtcáchcóhệthống,nhưngkhôngthể hoặckhókiểmtrađượcđểtừđócoichúngnhư nhữngđạilượngngẫunhiênvàxửlýtheophương phápthốngkê.Nguyêntắcnhằmloạibỏảnhhưởngcủacácyếutố khôngkiểmsoátđượcNguyêntắcđượcthựchiệnbằngcáchtiếnhànhcác thựcnghiệmtrongquihoạchtheonguyêntắcngẫu nhiênhóa NguyêntắctốiưucủaquihoạchthựcnghiệmKếhoạchthựcnghiệmphảicónhữngtínhchấttối ưunàođótheoquanđiểmcủamộthaynhómtiêu chuẩntốiưuđãxácđịnhtrướccủaloạikếhoạch nàythídụtiêuchuẩnDnhằmvàoviệctốithiểu hóabiếnlượngchungcủayếutố.Dạngcụthểcủatiêuchuẩntốiưuphụthuộcvào loạinhiệmvụthựcnghiệm,ýnghĩa,côngcụcủakế hoạchXuhướng“tiếnhànhítthựcnghiệmhơn–thuthập nhiềuthôngtinhơn–chấtlượngkếtquảcaohơn”1.3.CácbướcthựchiệnquihoạchThuthậpthôngtintiênnghiệmChọnđápứngvàyếutốkhảosát.Chọnmôhìnhthựcnghiệm.XácđịnhvùngkhảosátThiếtlậpphươngángiảmthiểusaisố.ChọnđộlớnquihoạchXâydựngquihoạchthựcnghiệmTiếnhànhthựcnghiệm,thuthậpthôngtinPhântíchsốliệu.Đánhgiásựtươngthíchcủamô hìnhthựcnghiệmTốiưuhóahàmmụctiêuKiểmchứngbằngthựcnghiệm 1.3.1.ThuthậpthôngtintiênnghiệmPhầnlớnđốitượngnghiêncứuđềucómôhình tươngtựđãđượcnghiêncứubằnglýthuyếthoặc thựcnghiệm.Đâylànhữngthôngtinsơbộđịnh hướngviệcquihoạchthựcnghiệm.Cácthôngtin tiênnghiệmcóthểlấytừKếtquảnghiêncứulýthuyếtÝkiếnchuyêngiaThựcnghiệmthămdòThựcnghiệmsànglọc 1.3.2.ChọnđápứngvàyếutốkhảosátĐápứnglàcácmụctiêucầnđánhgiá.Cácmụctiêu nàythườngđượcđánhgiátrựctiếpquagiátrịcủa chúngtạiđiểmthựcnghiệmbằngcáchcân,đong, đo,đếmtrựctiếptrongquátrìnhthựcnghiệmhay quaphéptínhtỉlệ(vídụhiệusuấtphảnứng).Đôi khiđápứnglàmộttổnghợpcácmụctiêutrựctiếp (vídụhiệuquảkinhtếcủaquátrình) Sơđồthựcnghiệmylàđápứngcủathựcnghiệm,làcácyêucầumàthựcnghiệmnhắmtớiulàyếutốcủathựcnghiệm,làcácthôngsốcóthểkiểmsoátvàthayđổibởingườinghiêncứuzlàcácthôngsốphụngườinghiêncứucóthểbiếthaykhôngbiếtnhưngkhôngquantâm Biếnsốđượcchọnlàmyếutốkhảosátcầnphải:Làcácbiếnđộclập,thayđổiđượcThườnglàcácyếutốđịnhlư ...