Методичні вказівки до виконання розрахункових завдань "Методи планування експерименту в хімічній технології"

Abstract

Експеримент посідає центральне місце в наукових дослідженнях, тому дуже важливим є питання, наскільки ефективно він проводиться. Розрізняють пасивний і активний експерименти. Пасивний експеримент припускає постановку дослідів довільним способом, коли експериментальні точки у факторному просторі вибираються на основі інтуїції або яких-небудь випадкових обставин. У цьому випадку фактори є контрольованими. До пасивного експерименту належить також збирання вихідного статистичного матеріалу в режимі звичайного функціонування об’єкта. При цьому фактори є тільки вимірюваними. У цьому випадку можуть виникати потенційно небезпечні ситуації. Від цих недоліків урятований активний експеримент, що ставиться на підставі теорії планування експерименту. При проведенні активного експерименту фактори є повністю керованими – їхні значення чітко встановлюють й змінюють відповідно до плану експерименту. Активний експеримент служить підвищенню ефективності досліджень, він заснований на математичній теорії планування експерименту. Планування експерименту – це процедура вибору кількості й умов проведення дослідів, необхідних і достатніх для розв’язання поставленої задачі з необхідною точністю. При цьому мінімізується загальна кількість дослідів; одночасно змінюються всі змінні, що визначають процес, за спеціальними правилами – алгоритмами; використовується математичний апарат, що формалізує більшість дій експериментатора; є можливість вибору чіткої стратегії, що дозволяє приймати обґрунтовані рішення після кожної серії експериментів, а також можливість постановки екстремального експерименту. Математичні моделі, побудовані на підставі даних активного експерименту, можна використовувати для прогнозування значень досліджуваного відгуку, для керування процесом, для знаходження найкращих значень відгуку й умов перебігу досліджуваного процесу.