Por que o planejamento de experimentos

Na maioria das vezes, ao conduzir certas atividades científicasa pesquisa usa um método hipotético no qual a suposição é feita sobre a causa que causou certas consequências. Em seguida, essa suposição é testada empiricamente para que possa ser chamada de uma declaração. Tudo isso requer certos custos de material e tempo, pois para se obter um resultado confiável é necessário realizar vários experimentos com os mesmos dados iniciais. O planejamento cuidadoso do experimento ajudará a reduzir o número de estudos paralelos e opções para combinar certos fatores.

Isso pode ser alcançado escolhendo tais condiçõesrealização de testes nos quais os resultados do processamento estatístico dos valores obtidos do parâmetro de saída permitirão tirar conclusões adequadas sobre o processo em estudo. O planejamento de um experimento envolve encontrar um certo modelo matemático que descreverá mais de perto o processo em estudo. A escolha do plano é feita a partir da análise de matrizes de informação. Deve-se notar que o andamento da análise estatística dos dados experimentais obtidos e sua eficácia dependem diretamente do plano. Ao escolher um plano, você deve:

• decidir sobre o critério de planejamento de um experimento;
• desenvolver um modelo que descreva mais de perto a estrutura e a natureza dos relacionamentos no objeto ou processo em estudo;
• compare o modelo resultante com os existentes, com planos padrão. Com base na análise obtida, escolha o plano ideal.

A teoria do projeto de experimento é amplamenteusado em vários ramos da ciência e da tecnologia. Ao mesmo tempo, passando para um tema específico, é necessário ter em conta certas nuances e características desta área científica para preparar e conduzir adequadamente estudos empíricos, cujo objetivo na maioria dos casos é encontrar as condições ideais. sob o qual os parâmetros do objeto estudado (resposta do sistema) possuem valores extremos, então atingem seu valor máximo ou mínimo.

O planejamento de experimentos permiteminimizar o tempo, principalmente no caso do impacto de diversos fatores diferentes no resultado final da experiência, e no consumo de recursos materiais. Cada experimento é capaz de fornecer ao pesquisador a maior quantidade possível de informações. Isso só pode ser alcançado no caso de uma preparação adequada e implementação da parte prática.

O planejamento e organização do experimento envolve

• seleção do número de fatores variáveis.Aqui é necessário escolher as variáveis ​​mais significativas que afetam a função de resposta. Eles podem ser determinados durante a realização de experimentos preliminares de pesquisa, uma revisão de fontes literárias;
• determinação do número de níveis de cada variávelfator a. Nesse caso, é determinado o valor qualitativo ou quantitativo do nível, que, além disso, pode ser fixo ou aleatório. Não há recomendações específicas para encontrar o intervalo de alteração dos fatores, portanto neste parágrafo vale consultar a literatura para determinar os possíveis intervalos de alteração do fator, ou usar sua experiência pessoal;
• determinação do número necessário de medições do valor da função de resposta. Este número depende dos limites estabelecidos, da precisão exigida e da possível influência de um fator sobre o outro.

Assim, o planejamento do experimento éuma ferramenta poderosa nas mãos de cada cientista, que permite reduzir significativamente o tempo de execução da pesquisa e aumentar sua precisão para o nível necessário. Cada pesquisador deve não apenas conhecer este método, mas também aplicá-lo com sucesso na prática, a fim de atingir a meta estabelecida com custo mínimo.