<<
>>

4.2. Статистическая обработка экспериментальных данных, идентификация моделей

Задача «Обработка экспериментальных данных» позволяет проводить статистическую обработку результатов эксперимента, строить регрессионные модели, проводить оценку их адекватности.

Работу с программой в режиме обработки экспериментальных данных можно разделить на шесть этапов:

  1. Ввод данных, коррекция введенных данных, сохранение в файл;
  2. Просмотр результатов статистической обработки экспериментальных данных и принятие решения о целесообразности дальнейшей работы с ними;
  3. Просмотр графиков полученных регрессионных зависимостей, установка режима выбора рабочей модели (ручной или автоматический), сохранение в файл, вывод на печать активного графика;
  4. Просмотр результатов проверки адекватности выбранной модели, принятие решения о целесообразности применения полученной модели;
  5. Диагностика и прогнозирование поведения исследуемого показателя с помощью выбранной модели;
  6. Просмотр, редактирование, сохранение в файл, вывод на печать отчета о результатах обработки экспериментальных данных.

Далее приведено краткое описание последовательности действий при обработке результатов эксперимента с помощью программы "Biomod": Ввод данных: Ввод данных в программу может быть осуществлен либо с клавиатуры, либо из файла, который был сохранен ранее.

Для хранения данных программа использует собственный формат файла. Файлы имеют расширение bmd, в начале каждого файла имеется строка: "Файл данных Biomod". Для ввода данных с клавиатуры необходимо сначала ввести количество точек эксперимента и количество параллельных опытов, после чего необходимо нажать кнопку "Запомнить" (рис. 25).

Рис. 25. Ввод параметров N и М. После ввода количества точек эксперимента и числа параллельных опытов активизируются поля ввода экспериментальных данных.

В случае обнаружения ошибки при вводе параметров N и М необходимо нажать кнопку "Изменить" и исправить её. Для ввода данных необходимо пользоваться

1

кнопками "Вперед", "Назад". После ввода всех данных будет активизирована кнопка "Запомнить".

Для ввода данных из файла необходимо выбрать пункт "Открыть" в меню "Файл". На экране появится диалог открытия файла (рис. 26).

т

Рис. 26. Диалог открытия файла.

В окне диалога необходимо выбрать необходимый файл и нажать кнопку "Открыть". После чего данные будут считаны из файла и введены в программу, в заголовке окна появиться имя файла.

В независимости, откуда были введены данные (из файла или с клавиатуры) после окончания ввода для запуска математического ядра программы необходимо нажать на кнопку "Запомнить", при этом в поле отчета появятся введенные данные. Текст в поле отчета можно редактировать, сохранить в текстовом файле или вывести на печать (рис. 27).

Для сохранения данных в текстовом формате необходимо выбрать пункт "Сохранить отчет/график" в меню "Отчет", при этом появится диалоговое окно сохранения файла, в котором необходимо указать имя файла и нажать кнопку "Сохранить".

1

Рис. 27. Работа с введенными данными.Для печати отчета необходимо выбрать пункт "Печать" в меню "Отчет", после чего появится диалоговое окно печати документа. В нем необходимо настроить нужные свойства и нажать кнопку "Ок". В случае обнаружения ошибки при вводе данных необходимо нажать кнопку "Изменить" и исправить её.

Если данные были введены с клавиатуры, то для того, чтобы можно было пользоваться ими в дальнейшем, необходимо сохранить их в файл. Для этого необходимо выбрать пункт "Сохранить" в меню "Файл". После чего появиться диалоговое окно сохранения файла (рис. 28) в котором необходимо указать имя файла и нажать кнопку "Сохранить".

То же самое следует сделать, если был изменен уже сохраненный файл, при этом диалогового окна не появиться и данные сохраняться со старым именем. Если файлу с данными необходимо дать другое имя, следует выбрать пункт "Сохранить как" в

1

меню "Файл", при этом появиться диалоговое окно сохранения файла, где следует изменить его название и нажать кнопку "Сохранить". После сохранения имя файла должно появиться в заголовке окна.

Рис. 28. Диалоговое окно сохранения файла данных. Если необходимо начать работу с новыми данными следует выбрать пункт "Новые данные" в меню "Файл", при этом программа устанавливается в первоначальное состояние.

Статистика: После того как нажата кнопка "Запомнить" запускается математическое ядро программы и появляется возможность просмотреть отчет по статистической обработке экспериментальных данных (рис. 29). С отчетом в окне "Статистика" можно производить те же операции что и с отчётом в окне "Ввод данных". В результате изучения полученной информации пользователь делает выводы о целесообразности дальнейшей работы с данными.

1

Рис. 29. Статистическая обработка результатов.Графики: После просмотра отчета по статистической обработке результатов эксперимента, пользователь имеет возможность просмотреть графики построенных регрессионных зависимостей, установить режим выбора рабочей модели, сохранить в файл или вывести на печать активный график.

Первым выводится график линейной модели, для того чтобы выбрать модель вручную из списка или установить режим автоматического выбора модели необходимо выбрать пункт "Выбор модели" в меню "Отчет". После чего появиться окно выбора модели - модель можно выбрать из списка, либо использовать автоматический выбор с применением одного из критериев выбора (рис. 30). Когда модель будет выбрана, в окне появиться изображение графика выбранной модели (рис.

31). Дальнейшая работа будет проводиться с выбранной моделью, рабочую модель можно изменить в любой момент, после того как выполнены все расчеты.

1

Рис. 31. Рабочая модель.

1

Адекватность: После выбора рабочей модели необходимо просмотреть ин формацию об адекватности модели (рис. 32), здесь пользователю необходи мо принять решение о целесообразности применения полученной модели. к.|.|и".,И^.1!1 1,1 I.Ull'J.lJ. ИД 111^1^ИММИИ»7Пх1

^айл Отч?г Настройки Помощ

Рис. 32. Адекватность модели. Общий отчет: Все отчеты, формируемые в процессе работы программы, автоматически копируются в общий отчет. С данным отчетом пользователь может производить те же операции что и с другими отчетами в программе (см. "Ввод данных").

1

4.3. Имитационное моделирование - динамические модели, построение интегрированных моделей

Группа задач «Имитационное моделирование» позволяет формировать имитационные модели и проводить на их основе компьютерные эксперименты.

Ниже представлено окно программы (рис. 33) с результатом компьютерного эксперимента с имитационной моделью построенной на основе динамической модели (25).

Рис. 33. Окно задачи имитационного моделирования.

Для запуска модели необходимо нажать кнопку «Запустить» (зелёный треугольник), после чего на дисплее появиться графическое представление результатов моделирования. При этом в случае выбора соответствующего режима работы происходит анимированный вывод графиков. По результатам имитационного эксперимента пользователю предоставляются следующие

1

возможности: изменение настроек отображения графиков, увеличение или уменьшение выбранной области, сохранение изображения в файл, вывод на печать, вывод данных на печать или сохранение в файл в одном из распространенных форматов.

В случае запуска модели без установки условий расчёта, начальных значений и параметров модели, используются значения по умолчанию.

На рис. 34 представлено окно «Настройки модели» и окно «Имитационное моделирование» с результатами двух запусков модели с различными параметрами. При повторном запуске модели удаление предыдущих результатов происходит в соответствии с заданным режимом. Множество настроек сформированных в результате работы может быть сохранено в файл.

1' ^

моделирование : Антагонизм №0lt;fitM! "Вийпгничгсквй

1 Фо/.i) flp-sf а Вид  Нас

их              |

; amp;  У   У    ^   R    Л

И ъ в н '

Рис. 34. Окно ввода и коррекции настроек модели.

На рис. 35 представлено окно с результатами компьютерного эксперимента, проведённого на базе интегрированной имитационной модели, при

1

построении которой использованы регрессионные модели, полученные в результате обработки экспериментальных данных. При этом набор регрессионных моделей выбирается пользователем из рабочих моделей, полученных в открытых на текущий момент окнах с задачей «Обработка экспериментальных данных».

Рис. 35. Интегрированная имитационная модель.

Подробное руководство пользователя программного комплекса «Bio-mod» приведено в Приложении 2.

Адекватность разработанных нами моделей и работоспособность комплекса программ подтверждается результатами эксплуатации в условиях производства сырокопчёных колбас на опытном производстве ВНИИМПа им. В.М. Горбатова, а также на предприятиях ОАО «Черкизовский мясопере

рабатывающий завод», ООО «Лианозовский мясоперерабатывающий завод», ОАО «Армавирский мясокомбинат».

Полученные модели и методы внедрены в учебный процесс и использовались при проведении занятий по курсам «Моделирование систем», «Системы искусственного интеллекта», «Моделирование систем управления».

Получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004612428 «Экспертная система выработки оптимальных технологических режимов производства сырокопчёных колбас» («Biomod») (Приложение 3).

<< | >>
Источник: Давыдов Лхтям Анверович. Имитационное моделирование динамики взаимодействия популяций микроорганизмов в технологияк производства сырокопчёных колбас. [Электронный ресурс]:  Дис.   ...   канд.   техн. наук  :   05.13.18   .-М.:  РГБ,   2005. 2005

Еще по теме 4.2. Статистическая обработка экспериментальных данных, идентификация моделей:

  1. С., а также Иванова Д.В. за помощь в сборе и обработке эмпирических данных. Уместно поделиться
  2. 3.3. Система сбора и регистрации экспериментальных данных стенда
  3. 4.1.2. Испытания и обработка экспериментальных результатов
  4. 2 Статистическая обработка информации
  5. 2.1. Задачи статистической обработки информации
  6. 10. Обработка первичных данных
  7.   4,5.2 Анализ экспериментальных данных
  8. ОГЛАВЛЕНИЕ
  9. 3.3. Обобщённая блок-схема алгоритма программного комплекса экспертной системы имитационного моделирования
  10. 4.2. Статистическая обработка экспериментальных данных, идентификация моделей
  11. 2.2. Статистическая обработка экспериментальных данных, идентификация моделей