The use of correlation analysis in assessing the uncertainty of the influence of external factors on the result of thermal control of biological objects

Abstract

Research task. The paper considers the solution of the scientific and practical problem of determining the influence of external factors on the result of non-contact thermal control of biological objects. Object of study. A human was chosen as a biological object. Research progress. Establishing the correlation dependence was carried out in the two most opposite seasons in terms of climate parameters – winter and summer. One person was taken for the study, whose temperature was measured using a FLIR Vue Pro R 640 thermal imager mounted on a Cheerson CX-20 quadcopter at one-hour intervals throughout the day. The data were obtained in the summer period on August 10, 2022. In the winter period, measurements were carried out on January 20, 2022. Research results. Conclusions were made about the absence of a linear correlation between humidity, air temperature and body temperature of BO in the summer period. On the contrary, a high correlation was established between all the indicated parameters in the winter period. Conclusions were made about the need to develop a mathematical model of the factor influence on the thermal control result of the BO in order to obtain analytical ratios for evaluating the quantitative information on each of the temperature control indicators under the factor influence on the conversion function of these indicators. It is noted that such a model will make it possible to rank the indicators of temperature control according to the decrease in their sensitivity to changes in the levels of the temperature control parameter. Usage suggestions. It is proposed to calculate the correcting coefficients to determine the exact value of the body temperature, because it was experimentally established that the values of the body temperature in the winter period differ from the actual values precisely due to the influence of the temperature of the external environment.

Завдання дослідження. У роботі розглянуто вирішення науково-практичної задачі визначення впливу зовнішніх факторів на результат безконтактного теплового контролю біологічних об'єктів (БО). Об'єкт дослідження. У якості біологічного об'єкта було обрано людину. Хід дослідження. Встановлення кореляційної залежності проводились у два найбільш протилежні за параметрами клімату сезони – зима і літо. Для проведення дослідження було взято одна людина, температура якої вимілювалась за допомогою тепловізора FLIR Vue Pro R 640, що встановлений на квадрокоптері Cheerson CX-20, з інтервалом у оду годину впродовж доби. Дані отримані у літній період 10.08.2022. У зимовий період вимірювання проводились 20.01.2022. Результати дослідження. Зроблені висновки про відсутність лінійної кореляція між вологістю, температурою повітря та температурою тіла БО у літній період. І навпаки встановлена висока кореляція між всіма вказаними параметрами у зимовий період. Зроблені висновки про необхідність розроблення математичної моделі факторного впливу на результат теплового контролю БО з метою отримати аналітичні співвідношення для оцінювання кількісті інформації по кожному з показників контролю температури при факторному впливі на функцію перетворення цих показників. Зазначено, що така модель дасть змогу ранжувати показники контролю температури за зменшенням їх чутливості до зміни рівнів параметра температурного контролю. Пропозиції щодо використання. Запропоновано для визначення точного значення температури БО проводити розрахунки поправочних коефіцієнтів, бо експериментально встановлено, що значення температури тіла у зимовий період відрізняються від дійсних саме завдяки впливу температури зовнішнього середовища.