Реферат по предмету "Математика"


Простейшие способы обработки опытных данных

Министерство Образования РоссийскойФедерации
ВятскийГосударственный Гуманитарный УниверситетМатематический факультет
Кафедра математического анализа и МПМ
Выпускнаяквалификационная работа
Простейшиеспособы обработки опытных данных.
 
Выполниластудентка 5курса
математическогофакультета
О.И.Окуловская                           
   /подпись/
/>

Научныйруководитель:
Старшийпреподаватель кафедры математического анализа и МПМ
Л.В.Ончукова                             
 /подпись/
/>

Рецензент:
Старшийпреподаватель кафедры математического анализа и МПМ
Л.В.Караулова                           
  /подпись/
/>
Допущена к защите в ГАК
/>Зав.кафедрой                              М.В. Крутихина
/>/>                            /подпись/                 >Декан факультета                               В.И.Варанкина
/>/>/>                                   /подпись/           >
Киров
2003
Оглавление.
 
Введение….….… 3
 
§1.Простейшиеспособы обработки опытных данных… 4
     1.1.Подбор параметровспособом средних… 4
    
     1.2.Подборпараметров способом наименьших
          квадратов….… 5
§2.Применениепростейших способов обработки опытных
    данных к конкретным процессам….. 8
     2.1.Применение простейших способов обработкиопытных              данных к математической модели….… 8
 
 2.2. Применение простейших способов обработки
       опытных данных к физической модели… . … 10
 
  2.3. Применение простейших способов обработкиопытных              данных к реальному процессу….… 15
 
Заключение….… 22
 
Литература….… 23
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Введение.
 
Данная тема не достаточно широко освещена в математической литературе.Вматематической статистике при обработке опытных данных чаще всего применяютсяспособ средних и способ наименьших квадратов.
В настоящее время эти способы широко применяются при обработкеколичественных результатов естественно-научных опытов, технических данных,астрономических и геодезически наблюдений и измерений.
Также возможно применение этих способов при обработке полученных практическимпутем данных физических процессов. Например, изучая силу тока в проводниках спостоянным сопротивлением, мы можем зафиксировать значение силы тока приопределенном напряжении, то есть не во всех точках, а в небольшом количестве.Применяя способ средних и способ наименьших квадратов, мы имеем возможность спомощью полученных точек подобрать такую функцию, которая бы наиболее близкопроходила через эти точки. Это позволяет более полно использовать информацию изнаблюдений.
Цели данной работы:
1.  Овладениепростейшими способами обработки опытных данных.
2.  С помощью способасредних и способа наименьших квадратов для   экспериментально найденныхфункционально зависимых величин подобрать функцию, которая наиболее точноописывала бы данный процесс.
3.  Применить описанныеметоды для описания реальных процессов.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

§ 1. Простейшиеспособы обработки опытных данных.
1.1.Подбор параметров способом средних.
Способ средних основывается на допущении, что наи­более подходящейлинией служит та, для которой алгебраическая сумма укло­нений равна нулю. Длятого чтобы найти этим способом неизвестные постоян­ные в эмпирическойформуле, сначала подставляем в эту формулу все пары наблюдавшихся илизамеренных значений xи yи получаем столько уклонений, сколько пар значений (x; y)втаблице (уклонения—вертикальные расстояния отданных точек до графика функции). Затем распределяем эти уклонения по группам, составляя столько групп, скольконеизвестных параметров эмпи­рическойформулы надо найти. Наконец, приравнивая нулю сумму уклонений по каждой группе, получим систему линейныхуравнений относительно пара­метров.
a)  Частный случай.S = A*tq. t
t1
t2
t3
t4  … .  … .
tn S
S1
S2
S3
S4  … .  … .
Sn
Уклонения имеют вид d = A*tq – S. Подставляя значения S и t, взятые из таблицы, и приравнивая уклонения нулю, получимсистему урав­нений относительно параметров Aи q:
/>/>                                (l
Решение этой системызатруднительно. Поэтому  без большей потери в точности, можно приравнять нулю сумму  уклонений логарифма S, то есть
                           d’ = lg A + q * lg T – lg S.
Тогда система приметвид
/>/>            (l
Из системы иопределяют q и S.
b)  Частный случай. S = a0+ a1*t + a2 *t2.
t
t1
t2
t3
t4  … .  … .
tn S
S1
S2
S3
S4  … .  … .
Sn
Уклонения имеют вид d = a0+ a1 * t + a2 * t2 — S. Подставляя значения S и  t, взятые из таблицы, и приравнивая уклонения нулю, получимсистему
урав­ненийотносительно параметров  a0, a1, a2 :
/>/>                  (l
Из системы иопределяют  a0, a1, a2./>
1.2.Подбор параметров способом наименьшихквадратов.
На практике часто приходится решать такую задачу. Пусть для двух функциональносвязанных величин xи yизвестны nпар соответствующихзначений, которые могут быть представлены в виде таблицыx
x1
x2
x3    .  .  .
xn y
y1
y2
y3    .  .  .
yn
 Требуется в напередзаданной формуле y = f(x,a1, a2, …,am) определить mпараметров a1, a2, …,am (m .            
    Оценки параметровa1, a2, …,am  определяются из условия, чтобы сумма  квадратов отклонений значений y, вычисленных поформуле, от заданных, то есть     
                            L = å [f (xk,a1, a2, …,am)– yk ] 2
 принималанаименьшее значение. Поэтому сам способ получил название способа наименьшихквадратов.
Это условие даетсистему m уравнений,   из  которых   определяются  a1, a2, …,am:
/>                  ∂L/∂a1=0,
                  ∂L/∂a2=0,                                                  (1)
                  .  .  .  .  .  .
                  ∂L/∂am=0.
Напрактике заданную формулу y = f(x,a1, a2, …,am) иногда прихо­дится (вущерб строгости полученного решения) преобразовывать к такому виду, чтобы систему (1) было проще решать (приподборе параметров в формулах y=A*ect и y=A*tq).
a) Частный случай. y = A ect.
Для упрощения системы (1) эту формулу, связывающую xи y, предвари­тельно логарифмируюти заменяют формулой
                                     lg y = lg A + c*lge*x .
Продифференцировав величину L по A и c и приравняв нулю, получим систему из двухуравнений с двумя неизвестными A и c.
/>/>                            (2)
Система (2) примет следующий вид:
/>/>                     />  (2’)
Для определениякоэффициентов (2’) удобно составить вспомогательную таблицу:k
xk
xk2
lg yk
xk*lg yk 1
x1
x12
lg y1
x1*lg y1 2
x2
x22
lg y2
x2*lg y2 … … … … … n
xn
xn2
lg yn
xn*lg yn å
Из системы (2’)определяют c и A .
б) Частный случай.  y=A*xq.
Эту формулу такжепредварительно логарифмируют и заменяют следующей:
                       lg y = lg A + q * lg x.
Система (1) теперьпримет вид
/>/>                    (4)
Вспомогательнаятаблица имеет видk
lg xk
lg2 xk
lg yk
lg xk * lg yk 1
lg x1
lg2 x1
lg y1
lg x1 * lg y1 2
lg x2
lg2 x2
lg y2
lg x2 * lg y2 … … … … … n
lg xn
lg2 xn
lg yn
lg xn * lg yn ∑
Изсистемы (3) определяют A и q.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Финансовый лизинг
Реферат Iii всероссийской научно-практической конференции «Социализация личности: проблемы и перспективы»
Реферат Нил Гилевич
Реферат Политическая система в России после поражения первой русской революции Государственная дума I II
Реферат Предпринимательство как основа экономики
Реферат Электрографический метод - метод регистрации и анализа биоэлектрических процессов человека и животных
Реферат 24 комунальні підприємства. Загальний дохід підприємств від основної діяльності становить 176,8 млн грн, що на 26% менше ніж було заплановано
Реферат Структурная геология один из вариантов
Реферат Экономическое развитие Германии после Второй мировой войны
Реферат Взаимосвязь мышления и речи
Реферат Расчет и проектирование привода ленточного конвейера Определение мощности
Реферат Повесть Карамзина Наталья, дочь боярская
Реферат Эва Перон
Реферат Побудова ліній та точок з допомогою комп’ютерної графіки
Реферат Oedipus Rex Essay Research Paper Oedipus RexSophocles