Kísérletek tervezése, kísérlettervezési módszerek, kísérletes optimalizálást támogató eszközök


ALKALMAZÁS ELÉRÉSE

A műszaki és természettudományos fejlesztések költségének nagy részét leginkább a kísérletezés költségei teszik ki, így ezek csökkentésének igénye jelentős. Ez azt jelentiu, hogy a meglévő kísérletek eredményeiből a lehető legtöbb információt szükséges kinyerni matematikai-statisztikai módszerel segítségével, míg ezzel egy időben egyre nő az elvégzendő kísérletek gondos megtervezésének igénye. Ez nem csupán jól átgondolt kísérleteket jelent, hanem azt is, hogy olyan matemetikai módszereket alkalmazunk, amelyek lehetővé teszik, hogy a kívánt kísérleti munkát a lehető leghamarabb befejezzük.

A kísérleteket tehát mindig azért végezzük, hogy a kapott eredményükből valamilyen további (fejlesztési) következtetést levonjunk. Azokat a kísérleteket, ahol a kísérleti körülményeket (a kísérleti tervet) matematikai módszerek segítségével állapítjuk meg azért, hogy pl. a kísérletek száma az adott információsszerzés szempontjából minimális legyen aktív kísérleteknek a folyamatot kísérlettervezésnek nevezzük.

A kísérlettervezéskor nem feltétleül célunk az tudományos/oksági információszerzés, előfordul, hogy adott gyakorlati cél megvalósítását tűztük ki, pl.: a független változók azon tartományát keressük, amely az optimális ,működést biztosítja. Ezt a folyamatot kísérletes optimalizálásnak nevezzük.

Minden optimalizálási folyamatban egy célfüggvény (pl. gazdasági haszon) extrémumát (minimumát vagy maximumát) keressük. Ahhoz, hogy megállapítsuk, hogy egy-egy kísérleti körülmény (pl, nyomás vagy hőmérséklet érték) mennyire és milyen irányba befolyásolja a célfüggvény értékét hatalmas tapasztalat és rutin szükséges. Ezen személyi tulajdonságok kiváltásara születtek meg azok a matematikai módszerek, amelyek segítségével algoritmikusan, a lehető legkevesebb szükséges kísérlettel megállapíható a tekintett célfüggvény extrémuma.

Ahhoz, hogy ezeket a módszereket széleskörően lehessen alkalmazni a tanszéken létrehoztunk egy demo alkalmazást, amely segítségével az érdeklődők beleáshatják magukat a legszéleskörűbben használt algoritmikus módszerek működésébe, adott paraméterek jelentéseibe, hatásaiba.

Az alkalmazás MATLAB nyelven készült el és egy igen népszerű demo-függvény, a PEAKS nevű függvény maximumának megkeresésén keresztül prezentálja a kísérletes optimalizálás alkalmazásának rejtelmeit.

A MATLAB példafüggvénye - PEAKS

A program az alábbi linken érhető el: ALKALMAZÁS ELÉRÉSE


Kezdőlap
Témakörök
Alkalmazások
Publikációk
Alprojektek
Kapcsolat