Bài giảng Thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu - Chương: Xác suất – Thống kê & Thực nghiệm - Trịnh Văn Dũng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  
THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU  
(Data Analysis and Design of Experiment)  
PGS. TS. Trịnh Văn Dũng  
Bộ môn: Quá trình và thiết bị CN Hóa – Sinh học – Thực phẩm  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
trinhvandung190361  
03.10.2017  
21:22  
2
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1. Những khái niệm cơ bản của xác suất thống kê  
2. Lý thuyết xác suất  
3. Các thông số đặc trưng của số liệu thực nghiệm  
4. Bài tập  
03.10.2017  
21:22  
3
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1. Những khái niệm cơ bản của xác suất thống kê  
1.1 Quan sát và thực nghiệm  
1.2 Sai số của phép đo  
1.3 Sự kiện ngẫu nhiên, đại lượng & biến số ngẫu nhiên  
1.4 Chuỗi số biến đổi  
03.10.2017  
21:22  
4
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.1 Quan sát và thực nghiệm  
Quan sát (Observational):  
-là phương pháp nghiên cứu đối tượng, hiện tượng thực ở dạng hình  
thức,  
- nó xảy ra trong tự nhiên và xã hội.  
Quan sát:  
-chỉ là “nhận thức” được thông tin đơn giản khác nhau  
- tùy ở mục đích và vị trí của quan sát viên.  
Quan sát khác thực nghiệm ở chỗ:  
-Không có tác động điều khiển chủ động lên đối tượng và quá trình  
-Khi quan sát: cố định các tính năng đặc trưng hoặc ảnh hưởng của  
đối tượng trong không gian hoặc thời gian.  
03.10.2017  
21:22  
5
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.1 Quan sát và thực nghiệm  
Thực hiện quan sát bằng:  
- Mắt (nhìn)  
- Mô tả bằng lời nói (âm thanh), đồ họa, ký hiệu  
- Chụp ảnh, quay phim (ghi hình)  
- Ghi âm: nghe (tường thuật)  
03.10.2017  
21:22  
6
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.1 Quan sát và thực nghiệm  
Nguồn gốc nền tảng của thực nghiệm trong kỹ thuật và công trình  
khoa học là quan sát (thí nghiệm).  
Theo nghĩa rộng của nó thể được chia thành hai loại chính:  
-Loại thứ nhất - thông tin về hành vi của tập hợp số lượng lớn các  
đối tượng cùng loại.  
-Loại thứ hai - thông tin về tính chất của từng đối tượng riêng trong  
một khoảng thời gian dài.  
03.10.2017  
21:22  
7
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.1 Quan sát và thực nghiệm  
Trong thống kê để mô tả nhóm đối tượng bất kỳ khi sử dụng các  
thông tin đã biết của cả nhóm.  
Khi đó nhiều đối tượng gọi là mẫu chung  
Từ đó tách ra một quá trình quan sát cụ thể gọi là lấy mẫu  
Các lựa chọn để quan sát đối tượng gọi là chọn mẫu hay lấy mẫu  
Số đối tượng này gọi là số lượng mẫu  
03.10.2017  
21:22  
8
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.1 Quan sát và thực nghiệm  
Thực nghiệm (Experimental): là phương pháp khoa học dựa trên  
quan sát  
Thực nghiệm: bằng thí nghiệm để  
-phân loại  
- nêu giả thuyết  
-kiểm nghiệm giả thuyết  
-thiết lập quan hệ nhân quả  
03.10.2017  
21:22  
9
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.1 Quan sát và thực nghiệm  
Thực nghiệm có khả năng:  
-Kiểm soát hay điều chỉnh các biến số độc lập  
-Phân bổ ngẫu nhiên đối tượng vào nhóm khác nhau  
-Kiểm soát và loại trừ nhiễu  
-Đảm bảo trình tự thời gian  
-Lập lại những phát hiện được nhờ quan sát  
03.10.2017  
21:22  
10  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.1 Quan sát và thực nghiệm  
Thực nghiệm có nhược điểm:  
-Thiếu thực tế: không thể quan sát hết  
-Khó suy đoán  
-Gặp các vấn đề bất khả thi  
-
Khó ki
ể
m soát các bi
ế
n s
ố độ
c l
ậ
p  
-Mang tính chủ qua
-Tốn kém: vật chất và thời gian  
03.10.2017  
21:22  
11  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.2 Sai
 
s
ố
phép
đ
o  
Sai số của phép đo là độ lệch kết quả đo được với giá trị thực của đại  
lượng cần đo.  
Phân biệt các loại sai số:  
-Hệ thống (xác định được): do dụng cụ và phương pháp đo  
-
Ng
ẫ
u nhiên (không ki
ể
m soát
đượ
c): do con ng
ườ
i, t
ự
nhiên  
-Thô (nhầm): lười, v… (người đo)  
Nhầm là: trục trặc do dụng cụ đo  
trục trặc do đọc số đo  
thay đổi đột ngột điều kiện đo  
03.10.2017  
21:22  
12  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.2 Sai
 
s
ố
phép
đ
o  
Sai số thô có thể nhận biết khi xử lý kết quả đo  
Loại bỏ sai số hệ thống: có thể thực hiện bằng cách điều chỉnh  
(nhân/chia-cộng/trừ) với hệ số hiệu chỉnh  
Đánh giá sai số ngẫu nhiên bằng thống kê toán học  
03.10.2017  
21:22  
13  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.2 Sai
 
s
ố
phép
đ
o  
Phân biệt phép trực tiếp và phép đo gián tiếp:  
-Phép trực tiếp: so sánh vật cần đo với vật mẫu (thước, quả cân…)  
-Phép đo gián tiếp: đo một số đại lượng  
tính giá trị theo công thức  
03.10.2017  
21:22  
14  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.2 Sai
 
s
ố
phép
đ
o  
Phân biệt phép đo đúng và phép đo chính xác:  
-Phép đo đúng: giá trị đo gần giá trị trung bình (kỳ vọng toán học)  
-Phép đo chính xác: các giá trị đo hội tụ (co cụm)  
-Phép đo dúng và chính xác: co cụm gần giá trị trung bình  
03.10.2017  
21:22  
15  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.2 Sai
 
s
ố
phép
đ
o  
Ghi số đo phân biệt chữ số:  
-Đáng tin (có nghĩa)  
-Nghi ngờ:  
03.10.2017  
21:22  
16  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.2 Sai
 
s
ố
phép
đ
o  
Tính toán kết quả đo xuất hiện và phân biệt sai số:  
-Do quy tròn  
-Do phương pháp tính  
Ví dụ:  
Tính giá tr
ị
bi
ể
u th
ứ
c theo hai ph
ươ
ng pháp sau  
10  
   
S 2 1  
10  
   
S 2 1 3363 2378 . 2  
03.10.2017  
21:22  
17  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.3 S
ự
ki
ệ
n và
đạ
i l
ượ
ng ng
ẫ
u nhiên  
Sự kiện (event): hiện tượng, sự việc này hay hiện tượng, sự việc khác  
đáng tin ở trường hợp cụ thể có các yếu tố được thực hiện  
tình cờ: có các yếu tố được thực hiện hay không thực hiện  
Sự kiện là hiện tượng bất kỳ xảy ra: cô lập trong tự nhiên  
có nguyên nhân  
quan tâm  
là mục tiêu nào đó  
03.10.2017  
21:22  
18  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.3 S
ự
ki
ệ
n và
đạ
i l
ượ
ng ng
ẫ
u nhiên  
Ngẫu nhiên: không có khuôn mẫu  
hay kh
ả
n
ă
ng d
ự
báo trong các s
ự
ki
ệ
n  
Sự ngẫu nhiên cho thấy: không có thứ tự  
không gắn kết  
không biết trước  
03.10.2017  
21:22  
19  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
XÁC SUẤT – THỐNG KÊ & THỰC NGHIỆM  
1.3 S
ự
ki
ệ
n và
đạ
i l
ượ
ng ng
ẫ
u nhiên  
Sự kiện ngẫu nhiên?  
Sự kiện xảy ra hoặc không xảy ra, trong một thử nghiệm phụ thuộc  
vào nhiều yếu tố (và mặc nhiên công nhận ngẫu nhiên) mà có một  
xác suất nhất định xảy ra trong những điều kiện cụ thể.  
Xác su
ấ
t: tung con xúc x
ắ
c X = (1, 2, 3, 4, 5, 6)  
03.10.2017  
21:22  
20  
Thiết kế thí nghiệm & Xử lý số liệu  
MS: CH3309  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 28 trang yennguyen 100240 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu - Chương: Xác suất – Thống kê & Thực nghiệm - Trịnh Văn Dũng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_thiet_ke_thi_nghiem_va_xu_ly_so_lieu_chuong_xac_su.pdf