Материал: 4671

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

1

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки

15.03.06 - Мехатроника и робототехника

Воронеж 2018

2

УДК 519.2: 519.6

Мещерякова, А.А. Методы экспериментальных исследований [Электронный ресурс]: методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 15.03.06 - Мехатроника и / А.А. Мещерякова – Воронеж. ФГБОУ ВО «ВГЛТУ», 2018. – 23 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени Петра I» Афоничев Д.Н.

3

 

Содержание

 

Введение...............................................................................................................

4

Лабораторная работа № 1 Моделирование распределений при помощи

 

пакета STATISTICA ............................................................................................

5

Лабораторная работа № 2 Применение пакета STATISTICA ........................

7

Лабораторная работа № 3 Проверка гипотез в пакете STATISTICA ............

9

Лабораторная работа № 4 Регрессионный анализ в пакете STATISTICA ..

13

Лабораторная работа № 5 Кластерный анализ в пакете STATSTICA .........

15

Лабораторная работа № 6 Анализ временных рядов в пакете STATISTICA

.............................................................................................................................

18

Библиографический список..............................................................................

22

4

Введение

В настоящее время темпы развития компьютерных технологий настолько велики, что создаваемые программные и аппаратные средства обработки информации, в том числе и статистической, совершенствуется практически с каждым месяцем, приобретая все новые и новые возможности. С распространением мощных персональных компьютеров стало возможно реализовать методы расчета, которые раньше считались очень трудоемкими в вычислениях. На рынке программного обеспечения существуют достаточно сложные пакеты прикладных программ, профессионально ориентированные на обработку статистической информации и позволяющие выявлять закономерности на фоне случайностей, делать обоснованные выводы и прогнозы, оценивать вероятности их выполнения. Эти программные среды обладают высокой степенью универсальности, а их применяемость и технология использования практически не зависят от предметной области.

Представленный материал предназначен для более полного усвоения курса «Методы экспериментальных исследований». В ходе выполнения лабораторных работ изучается область применения пакета STATISTICA, моделирование распределений при помощи пакета STATISTICA, осуществляется проверка гипотезы, регрессионный и кластерный анализ, а так же анализ временных рядов.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих концепций:

способностью проводить эксперименты на действующих макетах, образцах мехатронных и робототехнических систем по заданным методикам и обрабатывать результаты с применением современных информационных технологий и технических средств (ПК-5);

способностью проводить вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных пакетов с целью исследования математических моделей мехатронных и робототехнических систем (ПК- 6).

5

Лабораторная работа № 1

Моделирование распределений при помощи пакета STATISTICA

Для начала моделирования необходимо создать документ, который будет содержать данные. В программе STATISTICA возможно создать несколько видов документов, нас будет интересовать:

– Spreadsheet – (просторный холст англ.), лист данных, далее лист может содержать векторы данных;

или

–Workbook – (рабочая книга англ.), может содержать множество Spreadsheet или графических интерпретаций, с возможностью группировки в виде дерева.

Целесообразнее использовать Workbook, т.к. в этом случае можно манипулировать одним проектом при работе с множеством различных данных. Создать Workbook достаточно просто, для этого надо выполнить следующую последовательность действий: File→New… Workbook далее включить флаг Insert empty spreadsheet (включить пустой лист) и нажать

OK.

Размер spreadsheet по умолчанию (10×10), в большинстве случаев такого объёма недостаточно. При вставке данных, например, из Excel размер листа автоматически будет увеличен, можно увеличить размер листа, выполнив следующие действия: Insert→Add Cases…, далее в появившемся окошке выбрать число добавляемых строк (How many), и после какой строки добавить (Insert after cases). Аналогичным образом можно добавить столбцы Insert→Add Variables…

Итак, создав новый проект и сохранив (File→Save As…) под уникальным именем можно перейти к моделированию.

Для моделирования выберем нормальное распределение (4.4.3, 4.4.4), высоту столбцов для рассмотренных ниже примеров лучше выбрать равную 50-ти.

Вектор Var1 заполним данными функции =normal(x; m; σ), для этого необходимо сделать два щелчка левой кнопкой мыши, разместив указатель мыши над ячейкой Var1, или расположив указатель мыши над Var1 выбрать в контекстном меню (правая кнопка мыши) элемент Variable Specs… Далее в поле Long name, занести требуемую формулу =normal(v0;25;10) и нажать кнопку OK. Символ v0, означает перебор номеров (натуральных чисел) 1, 2, 3 …, а символ v0-1 – перебор номеров 0, 1, 2 …

В поле Long name (Var2) запишем формулу =inormal(v0;25;10),

вектор Var3 нам понадобится для построения графиков полученных функций, в поле Long name (Var3) запишем выражение =v1.

После заполнения векторов данных значениями введённых функций можно перейти к визуализации, графические возможности STATISTICA

Источник: https://studfile.net/preview/16414706/