Понятие черного ящика

Содержание

Слайд 2

Понятие "черного ящика"

Понятие "черного ящика"

Слайд 3

Поверхность отклика в двумерном факторном пространстве

Поверхность отклика в двумерном факторном пространстве

Слайд 4

Задание границ факторного пространства в случае двух факторов

Задание границ факторного пространства в случае двух факторов

Слайд 5

Разложение неизвестной функции в ряд Тейлора

Разложение неизвестной функции в ряд Тейлора

Слайд 6

Пересчет реальных значений факторов в масштабные

Пересчет реальных значений факторов в масштабные

Слайд 7

Матрица полного факторного эксперимента

Матрица полного факторного эксперимента

Слайд 8

Свойства полных факторных экспериментов Расширенная матрица плана 22

Свойства полных факторных экспериментов

Расширенная матрица плана 22

Слайд 9

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (1)

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (1)

Слайд 10

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (2)

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (2)

Слайд 11

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (3)

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (3)

Слайд 12

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (4)

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (4)

Слайд 13

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (5)

Вычисление коэффициентов модели плана 22 с помощью метода наименьших квадратов (5)

Слайд 14

Расчет среднего значения и дисперсии функции отклика при дублировании опытов в центре плана

Расчет среднего значения и дисперсии функции отклика при дублировании опытов в

центре плана
Слайд 15

Расчет средних значений и дисперсии опытов при неравномерном дублировании

Расчет средних значений и дисперсии опытов при неравномерном дублировании

Слайд 16

Расчет средних значений и дисперсии опытов при равномерном дублировании

Расчет средних значений и дисперсии опытов при равномерном дублировании

Слайд 17

Проверка ряда дисперсий на однородность по критерию Кохрена при равномерном дублировании

Проверка ряда дисперсий на однородность по критерию Кохрена при равномерном дублировании


Слайд 18

Проверка статистической значимости коэффициентов уравнения регрессии

Проверка статистической значимости коэффициентов уравнения регрессии

Слайд 19

Проверка значимости уравнения регрессии (1)

Проверка значимости уравнения регрессии (1)

Слайд 20

Проверка значимости уравнения регрессии (2)

Проверка значимости уравнения регрессии (2)

Слайд 21

Проверка значимости уравнения регрессии (3)

Проверка значимости уравнения регрессии (3)

Слайд 22

Преобразование уравнения регрессии под реальное представление факторов

Преобразование уравнения регрессии под реальное представление факторов

Слайд 23

Матрица планирования дробного факторного эксперимента 23-1 на базе плана 22

Матрица планирования дробного факторного эксперимента 23-1 на базе плана 22

Слайд 24

Смешивание эффектов в дробных факторных экспериментах

Смешивание эффектов в дробных факторных экспериментах

Слайд 25

Понятия генерирующего соотношения и определяющего контраста

Понятия генерирующего соотношения и определяющего контраста

Слайд 26

Матрица ДФЭ 24-1с определяющим контрастом 1 ≡ x1x2x3x4

Матрица ДФЭ 24-1с определяющим контрастом 1 ≡ x1x2x3x4

Слайд 27

Матрица ДФЭ 24-1с определяющим контрастом 1 ≡ x1x2x4

Матрица ДФЭ 24-1с определяющим контрастом 1 ≡ x1x2x4

Слайд 28

Планы второго порядка

Планы второго порядка

Слайд 29

Матрица композиционного плана на базе плана 22 Общее число опытов в композиционных планах с k факторами

Матрица композиционного плана на базе плана 22

Общее число опытов в композиционных

планах с k факторами
Слайд 30

Обобщенная расширенная матрица композиционного плана

Обобщенная расширенная матрица композиционного плана

Слайд 31

Нечетные моменты плана

Нечетные моменты плана

Слайд 32

Четные моменты плана

Четные моменты плана

Слайд 33

Вспомогательные коэффициенты для расчета коэффициентов уравнений регрессии композиционных планов Проверка правильности расчетов вспомогательных коэффициентов

Вспомогательные коэффициенты для расчета коэффициентов уравнений регрессии композиционных планов

Проверка правильности расчетов

вспомогательных коэффициентов
Слайд 34

Расчет коэффициентов уравнения регрессии композиционных планов (1)

Расчет коэффициентов уравнения регрессии композиционных планов (1)

Слайд 35

Расчет коэффициентов уравнения регрессии композиционных планов (2)

Расчет коэффициентов уравнения регрессии композиционных планов (2)

Слайд 36

Дисперсия оценки коэффициентов регрессии

Дисперсия оценки коэффициентов регрессии

Слайд 37

Условие D-оптимальности для непрерывных симметричных планов

Условие D-оптимальности для непрерывных симметричных планов

Слайд 38

Расширенная матрица плана B2 N = N1 + 2k

Расширенная матрица плана B2

N = N1 + 2k

Слайд 39

Расширенная матрица плана B3

Расширенная матрица плана B3

Слайд 40

Расчет коэффициентов уравнения регрессии композиционного плана Bk

Расчет коэффициентов уравнения регрессии композиционного плана Bk

Слайд 41

Расчет дисперсий и среднеквадратических ошибок оценок коэффициентов

Расчет дисперсий и среднеквадратических ошибок оценок коэффициентов

Слайд 42

Определение состава материала в двумерном правильном симплексе

Определение состава материала в двумерном правильном симплексе

Слайд 43

Преобразование полиномиального регрессионного уравнения в каноническую форму Шеффе (1)

Преобразование полиномиального регрессионного уравнения в каноническую форму Шеффе (1)

Слайд 44

Преобразование полиномиального регрессионного уравнения в каноническую форму Шеффе (2) Каноническая форма

Преобразование полиномиального регрессионного уравнения в каноническую форму Шеффе (2)

Каноническая форма Шеффе

Y

= (b0 + b1 + b11)x1 + (b0 + b2 + b22)x2 + (b0 + b3 + b33)x3 + (b12 – b11 – b22)x1x2 + (b13 – b11 – b33)x1x3 +
+ (b23 – b22 – b33)x2x3

βi = b0 + bi + bii
βij = bij – bii – bij

Y = β1x1 + β2x2 + β3x3 + β12x1x2 + β13x1x3 + β23x2x3

Слайд 45

Приведение полинома первого порядка к канонической форме в q-мерном случае

Приведение полинома первого порядка к канонической форме в q-мерном случае

Слайд 46

Приведение полинома второго порядка к канонической форме в q-мерном случае

Приведение полинома второго порядка к канонической форме в q-мерном случае

Слайд 47

Приведение полинома третьего порядка к канонической форме в q-мерном случае

Приведение полинома третьего порядка к канонической форме в q-мерном случае

Слайд 48

Симплекс-решетчатые планы

Симплекс-решетчатые планы

Слайд 49

Симплекс-решетчатые планы неполного и полного третьего порядка

Симплекс-решетчатые планы неполного и полного третьего порядка

Слайд 50

Симплекс-решетчатый план четвертого порядка

Симплекс-решетчатый план четвертого порядка

Слайд 51

Матрица симплекс-решетчатого плана полного третьего порядка для q = 3

Матрица симплекс-решетчатого плана полного третьего порядка для q = 3

Слайд 52

Расчет коэффициентов уравнения регрессии методом подстановки (1)

Расчет коэффициентов уравнения регрессии методом подстановки (1)

Слайд 53

Расчет коэффициентов уравнения регрессии методом подстановки (2)

Расчет коэффициентов уравнения регрессии методом подстановки (2)

Слайд 54

Расчет коэффициентов уравнения регрессии для плана неполного третьего порядка βi =Yi

Расчет коэффициентов уравнения регрессии для плана неполного третьего порядка

βi =Yi
βij =

4Yij – 2Yi – 2Yj
β123 = 27Y123 – 12(Y12 + Y23 + Y13) + + 3(Y1 + Y2 + Y3)
Слайд 55

Расчет коэффициентов уравнения регрессии для плана полного третьего порядка βi =Yi

Расчет коэффициентов уравнения регрессии для плана полного третьего порядка

βi =Yi
βij =

9/4 (Yiij + Yijj– Yi – Yj)
β123 = 27Y123 – 27/4 (Y112 + Y122 + Y223 + + Y233 + Y113 + Y133) + 9/2 (Y1 + Y2 + Y3)
γij = 9/4 (3Yiij – 3Yijj– Yi + Yj)
Слайд 56

Проверка адекватности уравнения регрессии по критерию Сьюдента (1)

Проверка адекватности уравнения регрессии по критерию Сьюдента (1)

Слайд 57

Проверка адекватности уравнения регрессии по критерию Сьюдента (2)

Проверка адекватности уравнения регрессии по критерию Сьюдента (2)

Слайд 58

Линии равных значений величины ξ для двумерных симплексов (1)

Линии равных значений величины ξ для двумерных симплексов (1)

Слайд 59

Линии равных значений величины ξ для двумерных симплексов (2)

Линии равных значений величины ξ для двумерных симплексов (2)

Слайд 60

Линии равных значений величины ξ для двумерных симплексов (3)

Линии равных значений величины ξ для двумерных симплексов (3)

Слайд 61

Расчет значений ξ (1)

Расчет значений ξ (1)

Слайд 62

Расчет значений ξ (2)

Расчет значений ξ (2)

Слайд 63

Оценка дисперсии значений, предсказанных моделью (1)

Оценка дисперсии значений, предсказанных моделью (1)

Слайд 64

Оценка дисперсии значений, предсказанных моделью (2)

Оценка дисперсии значений, предсказанных моделью (2)

Слайд 65

Оценка дисперсии значений, предсказанных моделью (3)

Оценка дисперсии значений, предсказанных моделью (3)

Слайд 66

Симплекс-центроидные планы Координаты точек: (1; 0;… 0); (1/2; 1/2; 0;… 0);…

Симплекс-центроидные планы

Координаты точек: (1; 0;… 0); (1/2; 1/2; 0;… 0);…
…(1/q;

1/q; … 1/q)

Симплекс-центроидный план для q = 3

Слайд 67

D-оптимальные планы Координаты точек модели третьего порядка для q факторов: (1;

D-оптимальные планы

Координаты точек модели третьего порядка для q факторов: (1; 0;…

0); (0,7236; 0,2764; 0;… 0); (1/3; 1/3; 1/3; 0;… 0)

Координаты точек модели четвертого порядка для q факторов: (1; 0;… 0); (1/2; 1/2; 0;… 0); (0,8273; 0,1727; 0;… 0); (0,5670; 0,2165; 0,2165; 0;… 0); (1/4; 1/4; 1/4; 1/4; 0;… 0)

Слайд 68

Матрица D-оптимального плана третьего порядка для q = 3

Матрица D-оптимального плана третьего порядка для q = 3

Слайд 69

Расчет коэффициентов уравнения регрессии для D-оптимального плана третьего порядка βi =Yi

Расчет коэффициентов уравнения регрессии для D-оптимального плана третьего порядка

βi =Yi
βij =

2,5 (Yiij + Yijj– Yi – Yj)
β123 = 27Y123 – 7,5 (Y112 + Y122 + Y223 + + Y233 + Y113 + Y133) + 6 (Y1 + Y2 + Y3)
γij = 2,5 (Yi – Yj) + 2,5·50,5 (Yiij – Yijj)
Слайд 70

Поиск экстремума методом последовательного симплекс-планирования

Поиск экстремума методом последовательного симплекс-планирования

Слайд 71

Расчет координат зеркально отраженной вершины симплекса (1)

Расчет координат зеркально отраженной вершины симплекса (1)

Слайд 72

Расчет координат зеркально отраженной вершины симплекса (2) i – номер фактора

Расчет координат зеркально отраженной вершины симплекса (2)

i – номер фактора
q –число

факторов
* – индекс новой (зеркальной) вершины
f – индекс вершины с наихудшим значением отклика
1; 2; (f – 1); (f + 1) – индексы остальных вершин симплекса
Слайд 73

Построение исходного симплекса совмещением его стороны со стороной квадрата факторного пространства

Построение исходного симплекса совмещением его стороны со стороной квадрата факторного пространства

Слайд 74

Построение исходного симплекса совмещением его вершины с вершиной квадрата факторного пространства

Построение исходного симплекса совмещением его вершины с вершиной квадрата факторного пространства

Слайд 75

Построение исходного симплекса совмещением его центра тяжести с центром координат R1 = r1 = 0,5

Построение исходного симплекса совмещением его центра тяжести с центром координат

R1 =

r1 = 0,5
Слайд 76

Координаты вершин q-мерного симплекса при совмещении его центра тяжести с центром координат (1)

Координаты вершин q-мерного симплекса при совмещении его центра тяжести с центром

координат (1)
Слайд 77

Координаты вершин q-мерного симплекса при совмещении его центра тяжести с центром координат (2)

Координаты вершин q-мерного симплекса при совмещении его центра тяжести с центром

координат (2)
Слайд 78

Построение исходного симплекса совмещением его вершины с центром координат

Построение исходного симплекса совмещением его вершины с центром координат

Слайд 79

Координаты вершин q-мерного симплекса при совмещении его вершины с центром координат (1)

Координаты вершин q-мерного симплекса при совмещении его вершины с центром координат

(1)
Слайд 80

Координаты вершин q-мерного симплекса при совмещении его вершины с центром координат (2)

Координаты вершин q-мерного симплекса при совмещении его вершины с центром координат

(2)
Слайд 81

Качание симплекса относительно одной грани С7 С9 С8 С10

Качание симплекса относительно одной грани

С7

С9

С8

С10

Слайд 82

Метод деформированного симплекса где: δ – коэффициент деформации симплекса δ =

Метод деформированного симплекса

где:

δ – коэффициент деформации симплекса
δ = α – нормальное

отражение
δ = β – сжатие симплекса
δ = γ – растяжение симплекса
Слайд 83

Виды деформации двумерного симплекса

Виды деформации двумерного симплекса

Слайд 84

Рекомендуемые значения коэффициента деформации симплекса при поиске минимума Yнх – наихудший

Рекомендуемые значения коэффициента деформации симплекса при поиске минимума

Yнх – наихудший отклик

Y* - отклик нормального отражения
Yнх + 1 – отклик, следующий за наихудшим
Слайд 85

Поиск экстремума методом градиента

Поиск экстремума методом градиента

Слайд 86

Использование компонентов градиента при переходе на следующий уровень функции отклика

Использование компонентов градиента при переходе на следующий уровень функции отклика

Слайд 87

Метод крутого восхождения

Метод крутого восхождения

Слайд 88

Схема принятия решений при реализации метода "крутого восхождения

Схема принятия решений при реализации метода "крутого восхождения

Слайд 89

Обобщенный параметр оптимизации

Обобщенный параметр оптимизации

Слайд 90

Шкала желательности для случая односторонних ограничений d = exp (−exp (−y')) y' d

Шкала желательности для случая односторонних ограничений

d = exp (−exp (−y'))

y'

d