«Обработка экспериментальных данных»

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 4

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Управление аспирантуры, докторантуры и аттестации научно-педагогических кадров

ОТЧЕТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Обработка экспериментальных данных»

Подготовил: Д.В. Архипов

Аспирант кафедры «Авиационных горюче-смазочных материалов»

Шифр специальности:

05.05.04 Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Проверила: Попова О.А., кандидат техн. наук

КРАСНОЯРСК, 2016

Содержание

Введение. 2

1 Описание объекта исследования. 4

1.1 Определение и функции трансформаторного масла. 4

1.2 Система признаков. 4

1.3 Основные понятия. 4

2 Описание данных. 8

2.1 Источники данных. 8

2.2 Матрица признаков. 8

2.3 Матрица данных. 9

3 Подготовка данных для работы в ПАП «DEDUCTOR». 10

3.1 Общие сведения о ПАП «DEDUCTOR». 10

3.2 Подготовка БД к импорту в ПАП «DEDUCTOR». 11

3.3 Анализ выполнения импорта, оценка качества данных на пригодность к анализу. 16

4 Оценка качества данных и процедура очистки. 17

4.1 Общие сведения. 17

4.2 Оценка качества данных. 18

4.3 Выявление дубликатов и противоречий. 22

5 Первичный анализ данных. 25

5.1 Частотный анализ данных. 25

5.1.1 Теоретические сведения. 25

5.1.2 Частотные таблицы.. 25

5.2 Анализ взаимосвязей между признаками (корреляционный анализ). 28

5.2.1 Теоретические сведения. 28

5.2.2 Матрица парной корреляции и анализ зависимостей. 29

6 Моделирование и анализ зависимостей между количественными признаками. 33

6.1 Линейная регрессия. 35

6.2 Линейный многомерный регрессионный анализ. 40

6.3 Нелинейная регрессия. 43

7 Моделирование и анализ зависимостей между качественными признаками. 45

7.1 Анализ методов исследования качественных данных. 45

7.2 Логистическая регрессия. 46

8 Факторный анализ. 51

Заключение. 54

Список использованных источников. 55

Введение

В рамках изучения дисциплины необходимо провести обработку экспериментальных данных, под которой подразумевается преобразование данных к виду, удобному для использования, перевод ответов природы с языка измерения на язык уточняемой модели.

Данные – факты, сведения о реальных и абстрактных лицах, пред метах, объектах, явлениях и событиях, соответствующие определенной предметной области и представленные в графическом, символическом, звуковом, графическом и других форматах.

Информация – данные определенной области, организованные и имеющие смысловое значение, необходимые для принятия решения потребителем, а также для реализации других функций и действий.

Знание - вид информации, отражающий знание, опыт и восприятие эксперта в определенной области. Характеристики знания:

- внутренняя интерпретируемость;

- новизна;

- практическая значимость;

- структурируемость;

- связанность и др.

Существует огромное множество программных продуктов, позволяющих провести обработку экспериментальных данных в зависимости от той задачи, которую необходимо решить. Среди них: MS Excel, SPSS, Статистика, ПАП «DEDUCTOR» и другие.

В рамках данной работы будет производиться обработка данных, полученных при исследовании 30-ти образцов профессиональных электрических перфораторов с целью получения новых знаний о них и установления зависимостей.

С использованием ПАП «DEDUCTOR» будут применяться
следующие методы:

- импорт базы данных;

- очистка данных (установление качества данных, выявление дубликатов, устранение пропусков и экстремальных значений);

- первичный анализ данных (частотный анализ для определения распределения данных, корреляционный анализ для установления связей между показателями);

- моделирование и анализ зависимостей между количественными признаками (линейная регрессия, нелинейная регрессия);

- моделирование и анализ зависимостей между качественными признаками посредством логистической регрессии;

- в качестве метода по выбору осуществить факторный анализ.

На основании результатов проведенных исследований сделать выводы.

1 Описание объекта исследования

1.1 Определение и функции трансформаторного масла

Объект исследования - выборка из 30 образцов профессиональных электрических перфораторов.

Главная задача перфоратора – сверление с ударом в бетоне и камне. Конструкция инструмента дает возможность использовать его в качестве отбойника для скалывания плитки, штробления каналов под проводку и демонтажных работ. В отличие от ударной дрели, он рассчитан на более интенсивные нагрузки и способен работать с особо прочными материалами, например, с армированным бетоном. Правильно подобрать инструмент под предстоящие задачи не так просто. Надо отталкиваться от технических характеристик и функциональности модели. [1]

1.2 Система признаков

Таблица сравнения перфоратора для сравнения выбора показывает параметры, которые определяют его качество и способность выполнять свои функции. Из них для исследования выбраны следующие 15 показателей:

- Наименование перфоратора

- Тип питания перфоратора

- Тип крепления бура/сверла

- Завод-производитель техники

- Максимальное число оборотов холостого хода

- Максимальная частота ударов

- Режим работы - сверление

- Максимальный диаметр сверления (полой коронкой)

- Максимальная энергия удара

- Максимальный диаметр сверления (бетон - бур)

- Длина сетевого кабеля

- Длина перфоратора

- Вес

- Цена

- Шуруповерт

Определения большинства признаков и необходимость их исследования кратко приведены далее, матрица признаков приведена в таблице 1.

1.3 Основные понятия

1 Тип питания перфоратора. Электрический или аккумуляторный.

С бетоном и кирпичом одинаково хорошо справляется как аккумуляторный, так и электроинструмент. Разница лишь в том, что электрические модели рассчитаны на более продолжительные работы. Они находят применение в быту и профессиональной сфере. Время работы аккумуляторных инструментов ограничено зарядом батареи. Их обычно используют для ремонтных работ в удаленных от розетки местах или на высоте. К слову, аккумуляторные перфораторы в основном относятся к профессиональному классу и практически не уступают в производительности сетевым аналогам. Главное их достоинство – автономная работа в местах, где нет возможности обеспечить питание сетевого перфоратора[1].

2 Тип крепления бура/сверла

SDS-Plus — перфораторы с таким типом патрона наиболее распространены, это преимущественно модели легкого класса. К ним подходят буры с хвостовиком диаметром 10 мм и четырьмя пазами. Хвостовик вставляется в патрон и фиксируется шлицем. Для извлечения оснастки нужно повернуть кольцо. Используются для сверления сплошным буром диаметром до 40 мм.

SDS-Max —инструменты с этим патроном относятся к тяжелому классу. У них своя оснастка – буры с диаметром хвостовика 18 мм и пятью пазами. Это профессиональные модели, подходят для сверления сплошным буром диаметром до 90 мм.

SDS-Top — нераспространенный тип патрона, разработанный Bosch для увеличения диаметра сверления перфоратором SDS-Plus. Для хвостовика характерен диаметр в 14 мм, входит в патрон на 70 мм (имеются два закрытых и два открытых паза). Диаметр сверления сплошным буром достигает 70 мм.

SDS-Quick — модели такого типа представлены в основном в бытовом сегменте. В патрон вставляются биты с шестигранным хвостовиком. Стандарт, разработанный Bosch, позволяет работать с оснасткой как в ударном режиме, так и в режиме сверления. Универсальный вариант для домашних работ.

HEX — инструменты с патроном типа шестигранник, который редко встречается в перфораторах, в основном присутствует в отбойных молотках. Модели рассчитаны на применение буров с гексагональным (шестигранным) хвостовиком, выдерживают большие нагрузки и используются для профессиональных работ.

Стоит отметить, что патроны указанных типов предназначены для крепления только буров, коронок, долот с указанным типом хвостовика. Если предстоит работать сверлом, для его фиксации нужен переходник и кулачковый патрон. [1]

3 Завод-производитель техники

Позволяет отталкиваться по выбору от репутации производителя, его надежности, сервиса и бонусами при покупке новой техники.

4 Максимальное число оборотов холостого хода

Эта характеристика определяет возможности инструмента при работе с различными материалами. Чем больше количество оборотов, тем больше возможностей. Даже при небольшой мощности большое число оборотов обеспечивает перфоратору большую производительность [2]

5 Максимальная частота ударов

Количество ударов сверла на холостом ходу. Эта характеристика обозначает возможности инструмента при работе с различными материалами и дополнительными приспособлениями. При меньшем количестве ударов, сила каждого удара больше, соответственно можно сделать отверстие глубже и в более твердом материале. [2]

6 Режим работы – сверление

Наличие у перфоратора режима работы "сверление". В этом режиме сверло, зафиксированное в патроне, просто вращается электродвигателем вокруг продольной оси. Данный режим необходим, если приходится выполнять работу в "мягком" материале (например, дерево). При сверлении с ударом, обычно дерево не выдерживает и трескается (раскалывается), отверстия получаются неровные. [2]

7 Максимальный диаметр сверления (полой коронкой)

Максимально допустимый диаметр сверления отверстий в железобетоне, кирпиче, асфальте, граните и натуральном камне. Для того чтобы просверлить отверстие для стандартной розетки вам понадобится инструмент, способный сверлить коронкой в 80мм. В основном, установочный диаметр розеток составляет 70-80мм. [2]

8 Максимальная энергия удара

На данный момент - максимум может быть до 30 Дж.

Сила удара у перфоратора совершенно не зависит от того, с каким усилием вы нажимаете на него (напротив, излишнее давление приводит к преждевременному износу инструмента). Чем более сильный удар у инструмента, тем более сложные и продолжительные работы он сможет вынести. При силе удара в 1.5-3 Дж, вы сможете делать небольшие отверстия и не часто (но в основном этого вполне достаточно, для нечастого "домашнего" ремонта). [2]

9 Максимальный диаметр сверления (бетон - бур)

Максимально допустимый диаметр сверления отверстия в бетоне, специальным сверлом - буром. Бур толще обычных сверл, предназначен для больших объемов работ по тяжелым материалам, т.к. камень и бетон. Эта информация необходима пользователю для того, чтобы в первый же день работы не сжечь двигатель инструмента. Для того чтобы перфоратор служил вам долго и максимально эффективно, рекомендуется не выходить за рамки этих показателей. [2]

10 Длина сетевого кабеля

Длина сетевого кабеля перфоратора. Инструмент с длинным шнуром меньше зависит от расположения розеток [2]

11 Длина перфоратора

Эргономический показатель, насколько будет удобно работать с перфоратором [2]

12 Вес (от 1.06 до 11.9 кг)

Вес инструмента в собранном состоянии и со штатной батареей (если перфоратор аккумуляторного типа). Вес играет важную роль. Для мелкого и нечастого ремонта лучше подойдет легкий инструмент, его удобно держать на весу. Тяжелый инструмент лучше использовать для профессиональных работ, т.к. он менее подвержен вибрации и выдерживает большие усилия, прилагаемые для сверления отверстий в тяжелых для работы материалах[2].

13Цена

Преимущественный показатель при прочих равных условиях[2]

14 Шуруповерт

Наличие у перфоратора функции шуруповерта. При помощи перфоратора-шуруповерта (винтоверта) можно не только сверлить отверстия в различных материалах, но и заворачивать/выворачивать винты, шурупы и саморезы. Они обычно имеют небольшую мощность и компактный размер[2]

Матрица признаков приведена в п. 2.2

2 Описание данных

2.1 Источники данных

Источником данных является источник второго типа (текстовый файл офисного приложения MS Word), в который были внесены результаты исследования показателей электроперфораторов.

2.2 Матрица признаков

Матрица признаков, составленная для объекта исследования, представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Матрица признаков

2.3 Матрица данных

Исходя из проведенных исследований, была получена матрица данных, представленная в виде таблицы 2.

Таблица 2 - Матрица данных