Аметов В.А., Зубрицкий А.В. и др. Основы научных исследований и моделирование технологических процессов

Учебное пособие. — Под общ. ред. В.А. Аметова. — Томск: Томский государственный архитектурно-строительный университет, 2013. — 284 с. — ISBN 978-5-93057-540-8.Учебное пособие предназначено для проведения лекционных и практических занятий по направлению подготовки бакалавров «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» по профилям «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Сервис транспортно-технологических машин и оборудования», специалистов по направлению «Наземные транспортно-технологические средства», специализация «Автомобили и тракторы», а также может быть полезна при подготовке по специальностям «Технология деревообработки» и «Экономика и управление на предприятии» всех форм обучения.
В учебном пособии в соответствии с образовательными стандартами нового поколения последовательно изложены основные понятия и определения научного исследования, общие положения теории планирования эксперимента, основы моделирования технологических процессов, законы распределения случайных величин (на примере нормального закона распределения) и их статистическое оценивание.Предисловие.
Введение.
Основные понятия и определения научного исследования.
Понятие о науке.
Характерные черты современной науки.
Определение и классификация научных исследований.
Структура научного исследования.
Методы научного исследования.
Теория планирования эксперимента.
Основные понятия.
Критерии оптимальности и типы планов.
Градиентные методы оптимизации.
Понятие градиента.
Виды градиентной оптимизации.
Градиентная оптимизация в составе методов планирования эксперимента.
Планы для оптимизации систем.
Постановка задачи оптимизации.
Полный факторный эксперимент типа 2k.
Оценка коэффициентов функции отклика.
Дробный факторный эксперимент.
Коэффициенты функции отклика в дробном факторном эксперименте.
Обработка результатов эксперимента.
Предварительная обработка.
Проверка однородности дисперсии воспроизводимости.
Проверка адекватности модели.
Проверка значимости оценок коэффициентов модели.
Планы для описания поверхности отклика.
Композиционные планы.
Ортогональные центральные композиционные планы.
Ротатабельные центральные композиционные планы.
Композиционные планы типа Вn.
Каталоги оптимальных планов.
Планы для оценки влияния факторов.
Планы на латинских квадратах.
Оценка значимости фактора.
Оценка дифференциального эффекта уровней фактора.
Моделирование технологических процессов.
История развития системного анализа и моделирования.
Математическое моделирование процессов и систем в лесном комплексе.
Объекты моделирования.
Критерии оптимизации.
Оптимизация технологических процессов деревообработки.
Оптимизация процессов резания древесины по критерию максимальной производительности.
Оптимизация процессов резания древесины по критерию минимальной себестоимости операции.
Методы и программное обеспечение математического моделирования.
Компьютерное моделирование процессов.
Компьютерные программы имитационного моделирования.
Программное обеспечение визуального моделирования.
Интуитивное моделирование.
Моделирование бизнеса.
Модели принятия решений.
Характеристики распределения случайных величин.
Построение гистограммы, расчет количественных характеристик, проверка гипотезы нормальности распределения.
Построение гистограммы.
Количественные характеристики распределения.
Среднее арифметическое.
Рассеивание значений.
Нормальное распределение.
Проверка гипотезы нормальности распределения.
Пример выполнения проверки гипотезы нормальности распределения.
Вариант задания.
Статистическое оценивание и проверка количественных оценок.
Проверка средних значений.
Проверка ошибок при оценке дисперсии.
Проверка различия средних арифметических.
Статистическое оценивание количественных значений. Интервальная оценка.
Ситуация, когда дисперсия генеральной совокупности σ² уже известна.
Ситуация, когда дисперсия генеральной совокупности σ² неизвестна.
Статистическая проверка доли дефектных изделий в генеральной совокупности.
Вариант задания.
Корреляционный и регрессионный анализ.
Корреляционный анализ.
Регрессионный анализ.
Пример выполнения парного корреляционного и регрессионного анализа.
Вариант задания.
Примеры планирования экспериментов.
Полный факторный эксперимент.
Пример планирования полного факторного эксперимента.
Дробный факторный эксперимент.
Пример планирования дробного факторного эксперимента.
Вариант задания.
Планирование полного факторного эксперимента.
Планирование дробного факторного эксперимента.
Заключение.
Приложение.
Список рекомендуемой литературы.