Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента»




Скачать 57.71 Kb.
НазваниеПрограмма специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента»
Дата публикации12.02.2014
Размер57.71 Kb.
ТипПрограмма
litcey.ru > Химия > Программа


БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Утверждено на заседании Утверждено на заседании

методической комиссии кафедры физической химии

химического факультета

протокол № 1 от 22.09.2005 протокол № 1 от 01.09.2005

Председатель метод. комиссии Зав. кафедрой физ. химии
_________________________ ______________________________

профессор Т.Н. Воробьева профессор В.В. Паньков

УТВЕРЖДАЮ

Декан химического факультета
___________________ В.В. Паньков
« »_______________ 2005 г.
ПРОГРАММА

СПЕЦИАЛЬНОГО КУРСА

^ «ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА»

для студентов 4-го курса химического факультета

специальности G 31 05 01 – 01 -химия,

специализация «Физическая химия твердого тела»
лекции – 24 час., практические (семинары) – 12 час.

^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Специальный курс «Обработка результатов физико-химического эксперимента» (всего 36 учебных часов, из них лекции – 24 ч, семинары – 12 ч) предназначен для студентов 3-го курса химического факультета по специальности G 31 05 01 – 01-химия, специализация «Физическая химия твердого тела», и читается в 7-м семестре (форма отчетности – зачет).

Цель курса: изучение основ современных методологических подходов к постановке, проведению и обработке результатов физико-химических исследований; изучение математических методов, применяемых при планировании и оптимизации эксперимента.

Задачей большинства физико-химических экспериментов является количественное изучение свойств веществ. Это изучение проводится путем измерения физической величины, характеризующей интересующее экспериментатора свойство, измерительным прибором с последующей обработкой полученных данных. Какова бы ни была конструкция прибора и степень его надежность, экспериментальные данные всегда содержат погрешности. Поэтому чтобы критически относиться к полученным данным, необходимо уметь количественно оценивать погрешности результатов измерений. Более того, в настоящее время огромное внимание уделяется методам оптимизации экспериментальных исследований, интерес к которым обусловлен как широкими масштабами опытных работ, так и значительным экономическим эффектом от оптимальной организации научных экспериментов.

В настоящее время ни одна область точных наук, использующих данные эксперимента, не может обойтись без применения математических методов обработки опытных данных. Однако студенты химического факультета недостаточно полно знакомятся в академических курсах, на семинарах и в практикумах с существующими методами обработки получаемых ими данных и правилами проведения расчетов. Поэтому возникает необходимость в чтении специального курса, в котором кратко и просто, но все же достаточно строго излагались бы основы математической статистики, теория ошибок, регрессионный анализ и основы численного анализа, методы планирования эксперимента, причем примеры были бы построены на основе типичных задач физико-химического практикума, результатов выполнения курсовых и дипломных работ студентами, результатов научных исследований преподавателей и сотрудников химического факультета.

Специальный курс «Обработка результатов физико-химического эксперимента» является теоретической и методологической основой для всех последующих специальных курсов специализации и крайне необходим студентам 4-го и 5-го курсов для качественного проведения научных исследований и оформления результатов, полученных при выполнении курсовых и дипломных работ.
^ СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Введение.

Понятие о результате эксперимента как случайной величине. Математическая модель объекта, факторное пространство и функция отклика.
^ Методы статистического анализа эксперимента.

Случайные величины. Классификация ошибок измерений. Прямые и косвенные измерения. Абсолютная и относительная погрешность. Оценка погрешностей функций приближенных аргументов. Распределение случайных величин. Функция распределения и плотность распределения случайной величины.

Числовые характеристики случайной величины. Свойства математического ожидания и дисперсии. Нормированная случайная величина. Квантили. Нормальное и стандартное распределения случайной величины. Функция Лапласа. Определение вероятности попадания результата единичного эксперимента в заданный интервал значений. Задача об абсолютном отклонении.

Генеральная совокупность и случайная выборка. Понятие об оценках параметров генерального распределения; состоятельные, несмещенные и эффективные оценки. Метод максимального правдоподобия и его применение в случае нормальной распределенных случайных величин: оценка математического ожидания и дисперсии. Дисперсия среднего серии измерений.

Доверительные интервалы и доверительная вероятность, уровень значимости. Построение доверительного интервала для математического ожидания нормально распределенной случайной величины с известным генеральным стандартом. Проверка статистических гипотез, критерии значимости, ошибки первого и второго рода.

Оценка математического ожидания непосредственно измеряемой величины. Распределение Стъюдента. Оценка случайной и суммарной ошибки косвенных измерений. Оценка дисперсии нормально распределенной случайной величины; распределение Пирсона. Сравнение двух дисперсий, распределение Фишера. Определение дисперсии по текущим измерениям. Сравнение нескольких дисперсий; критерии Бартлета, Кохрена. Сравнение двух средних; расчет средневзвешенного значения. Проверка однородности результатов измерений.
^ Методы корреляционного и регрессионного анализов.

Системы случайных величин. Функция и плотность распределения системы двух случайных величин. Условные законы распределения. Стохастическая связь. Ковариация. Коэффициент корреляции, его свойства. Выборочный коэффициент корреляции; проверка гипотезы об отсутствии корреляции.

Приближенная регрессия; метод наименьших квадратов, его обоснование при нормальном распределении случайных величин на основе принципа максимального правдоподобия. Линейная регрессия от одного параметра. Регрессионный анализ: проверка значимости коэффициентов регрессии и адекватности уравнения регрессии, построение коридора ошибок. Аппроксимация, параболическая регрессия. Оценка тесноты нелинейной связи, корреляционный анализ. Метод множественной корреляции.
^ Методы планирования и оптимизации эксперимента.

Постановка задачи при планировании экстремальных экспериментов. Полный факторный эксперимент. Планы типа 22 и 23: матрица планирования, вычисление коэффициентов уравнения регрессии, проверка значимости коэффициентов и адекватности уравнения регрессии. Дробный факторный эксперимент. Планы типа 2k 1.

Оптимизация методом крутого восхождения по поверхности отклика. Описание функции отклика в области, близкой к экстремуму. Композиционные планы Бокса-Уилсона. Ортогональные планы второго порядка, расчет коэффицентов уравнения регрессии. Метод последовательного симплекс-планирования.
^ Темы практических занятий (семинаров по решению задач и примеров).

1). Правила приближенных вычислений. Погрешности арифметических действий и погрешности вычисления функции одной или нескольких переменных.

2). Вычисление средних, их оценка и сравнение. Оценка случайной и суммарной ошибки косвенных измерений. Расчет средневзвешенного значения.

3). Статистическая проверка гипотез. Использование t-, F-, - и других критериев.

4). Метод наименьших квадратов для описания линейных зависимостей. Регрессионный анализ линейного уравнения приближенной регресии: проверка адекватности уравнения, расчет погрешностей коэффициентов и оценка их значимости, вычисление коэффициента корреляции.

5). Планирование эксперимента. ПФЭ и ДФЭ в применении к задачам физической химии.

6). Контрольная работа.
Литература.

Основная

  1. Теория эксперимента. Курс лекций. В 2 ч. Ч. 1. / А.В. Блохин.   Мн.: БГУ, 2002. – 68 с.

  2. Теория эксперимента. Курс лекций. В 2 ч. Ч. 2. / А.В. Блохин.   Мн.: БГУ, 2003. – 68 с.

  3. С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. М., Высш. школа, 1985. 327 с.

  4. В.П. Спиридонов, А.А. Лопаткин Математическая обработка физико-химических данных. М., МГУ, 1970. 221 с.

Дополнительная

  1. Дж. Тейлор. Введение в теорию ошибок. М., Мир, 1985. 272 с.

  2. Л.М. Батунер, М.Е. Позин. Математические методы в химической технике. Л., Химия, 1971. 824 с.



Программу составил

профессор кафедры физической химии, доктор химических наук, доцент А.В. Блохин



Похожие:

Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconКонтрольная работа в формате егэ- по алгебре ( 10-11-е классы социально...
«О проведении зачетной недели в профильных классах» Зачётная неделя проводилась в рамках уроков, по расписанию. Форма проведения...
Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconПрограмма специального курса «экспериментальные методы физической...
«Основы термохимии» (всего 64 учебных часа, из них лекции – 34 ч, семинары – 6 ч, лабораторные занятия – 24 ч) предназначен для студентов...
Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconПрограмма курса «энерго- и ресурсосбережение»
Курс «Энерго- и ресурсосбережение» (лекции – 10 ч, практические – 4 ч) предназначен для студентов 4-го курса химического факультета...
Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconПрограмма курса «строение вещества»
Курс «Строение вещества» (лекции – 28 ч, практические – 12 ч, кср – 10 ч) предназначен для студентов 5-го курса химического факультета...
Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconПрограмма курса лекций (2 курс, 3 сем., 36 ч., экзамен) 4 Литература...
Булева Алгебра. Основные аксиомы и теоремы. Диаграммы Вейча. Карты Карно. Применение при проектировании и анализе работы ЭВМ
Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconАнкета №7
Должны быть приложены результаты физико-химического анализа исходной воды (или заполнена представленная ниже таблица)
Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconФизико-химические показатели
Соответствие среднесуточного значения содержания химического состава в комплексном обеде дневной норме по Рациону №4 – 5 Баллов
Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconАннотация рабочей программы учебной дисциплины
«Физико-химические процессы в технологиях продуктов питания»: дать аспирантам и соискателям необходимые теоретические и практические...
Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconИнструкция по применению арм учителя версии 0 Включает раздел «Экспорт результатов мониторинга»
Назначение: прием, хранение и обработка результатов тестирования с применением электронного репетитора «Символ-Тест»
Программа специального курса «обработка результатов физико-химического эксперимента» iconПо предметам гуманитарного и физико-химического профиля
Гимназия №1 г. Туапсе муниципальное общеобразовательное учреждение повышенного уровня обучения. Является победителем конкурса на...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
litcey.ru
Главная страница