Мултифакторски дизајн на софтвер за експерименти

Софтверот кој се користел за дизајнирање на факторилни експерименти игра важна улога во научните експерименти и претставува пат до спроведување на процедурите за дизајнирање на експерименти кои произлегуваат од статистичката и комбинаторната теорија. Во принцип, софтверот за дизајн на експерименти (ДЕ) кој е лесен за употреба треба да биде достапен за сите експериментатори за да се поттикне употребата на ДЕ.

Терминот експеримент се дефинира како систематска постапка спроведена под контролирани услови со цел да се открие непознат ефект, да се тестира или да се воспостави хипотеза или да се илустрира познат ефект. Кога се анализира процес, често се користат експерименти за да се процени кои влезови на процесот имаат значително влијание врз излезот на процесот и кое треба да биде целното ниво на тие влезови за да се постигне посакуваниот резултат (излез).

 Употреба на софтвер 
Факторискиот софтвер за експериментален дизајн драстично ги поедноставува претходно макотрпните рачни пресметки потребни пред употребата на компјутерите.

За време на Втората светска војна, пософистицираната форма на ДЕ, наречена факторски дизајн, стана големо оружје за забрзување на индустрискиот развој за сојузничките сили. Овие дизајни можат да бидат доста компактни, вклучувајќи само две нивоа од секој фактор и само дел од сите комбинации, а сепак тие се доста моќни за скрининг цели. По војната, статистичарот во Империал Хемикал, Џорџ Бокс, опиша како да се генерираат површини за одговор за оптимизација на процесите.Box and Wilson (1951), "On the Experimental Attainment of Optimum Conditions," Journal of the Royal Statistical Society, Series B, 13,1 Од овој момент наваму, ДЕ зазема место во индустријата за хемиски процеси, каде што факторите како што се времето, температурата, притисокот, концентрацијата, брзината на проток и агитацијата лесно се манипулираат.

Резултатите од ДЕ, кога ќе се откријат прецизно со софтверот ДЕ, ја зајакнуваат способноста да се согледаат вистините за популациите на примероци што се тестираат. Статистичарите Mark J. Anderson & Patrick J. Whitcomb (2015), DOE Simplified: Practical Tools for Effective Experimentation, 3rd Edition by Mark J. Anderson & Patrick J. Whitcomb (2016), RSM Simplified: Optimizing Processes Using Response Surface Methods for Design of Experiments, 2nd Edition, Productivity Press,  ги опишуваат посилните мултифакторни ДЕ методи како „поробусни“.

Бидејќи напредокот на софтверот ДЕ довел до решавање на сложени факториелни статистички равенки, статистичарите започнале сериозно да дизајнираат експерименти со повеќе од еден фактор (мултифактор) кои се тестираат истовремено. Едноставно кажано, компјутеризираниот мултифактор ДЕ почна да ги заменува експериментите со еден фактор-на-време. Компјутерскиот софтвер дизајниран специјално за дизајнирани експерименти стана достапен од различни водечки софтверски компании во 1980-тите и вклучуваше пакети како што се JMP, Minitab, Cornerstone и Design–Expert.

Забележителни придобивки при користење на софтверот ДЕ вклучуваат избегнување на макотрпни рачни пресметки кога:

 Идентификување на клучните фактори за подобрувања на процесот или производот.
 Поставување и анализирање на општи факториел, факториел на две нивоа, фракционо факториел и Плакет-Бурмански дизајни.
 Вршење нумерички оптимизации.
 Скрининг за критични фактори и нивните интеракции.
 Анализирање на факторите на процесот или компонентите на мешавината.
 Комбинирање на варијабли од мешавина и процес во дизајните.
 Ротирачки 3Д графики за визуелизација на површините за одговор.
 Истражување на 2Д контури со компјутерски глушец, поставување знаменца на патот за да се идентификуваат координатите и да се предвидат одговори.
 Прецизно лоцирање каде се задоволуваат сите наведени барања користејќи функции за нумеричка оптимизација во софтверот ДЕ.
 Наоѓање на најпосакуваните поставки за фактори за повеќе одговори истовремено.

Денес, факторскиот софтвер ДЕ е забележителна алатка на која се потпираат инженерите, научниците, генетичарите, биолозите и практично сите други експериментатори и креатори, почнувајќи од земјоделците до зоолози. Софтверот ДЕ е најприменлив за контролирани, мултифакторски експерименти во кои експериментаторот е заинтересиран за ефектот на некој процес или интервенција врз објекти како што се култури, млазни мотори, демографија, маркетинг техники, материјали, лепила итн. Затоа, софтверот за дизајн на експерименти е вредна алатка со широки апликации за сите природни, инженерски и општествени науки.

 Белешки 

 Надворешни врски 

 Методологија на површината на одговор: оптимизација на процеси и производи со користење на дизајнирани експерименти, 4-то издание
 Дизајн и анализа на експерименти, 9-то издание 
 ДЕ Simplified: Practical Tools for Effective Experimentation, 3rd Edition
 RSM поедноставен: оптимизирање на процесите користејќи методи на површината на одговор за дизајнирање на експерименти, второ издание
 Предупредувачки знаци во експерименталниот дизајн и толкувањето
 НИСТ инж. Статистика Дел 5 Подобрување на процесот
 https://www.moresteam.com/toolbox/design-of-experiments.cfm

Категорија:Опити
Категорија:Софтвер