Detail předmětu

Počítačové vyhodnocení experimentů

FAST-CJ54Ak. rok: 2020/2021

Příprava a vyhodnocování experimentů, přehled, možnosti užití, využití tabulkového kalkulátoru EXCEL. Manipulace s experimentálními daty - příprava a uchovávání dat, opravy.
Popisné statistiky, frekvenční tabulky a histogramy. Statistická analýza jedné nebo dvou proměnných, pravděpodobnostní rozdělení. Počáteční analýza dat, kvartilové grafy, analýza rozptylu a kovariace. Prokládání dat zvoleným rozdělením, kritické hodnoty. Distribuční funkce - výpočet, grafická reprezentace.
Testy shody rozdělení, kontrola kvality, vyhlazování závislostí. Regrese jednoduchá a vícenásobná, lineární a nelineární. Filtrování odlehlých měření. Popis grafů a jejich tisk. Metody pro návrh experimentu a jeho vyhodnocení. Odhady a testování hypotéz.
Optimalizační úloha, metody hledání extrému, analýza a formulace zadání metody lineárního a kvadratického programování. Úlohy ze stavební praxe na hledání optima – dopravní úloha, směšovací problém, kompozice surovinových směsí, rozdělení zrn v rozemleté látce.
Přednáškovou část předmět neobsahuje, cvičení má výpočtový charakter.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. RNDr. Ing. Stanislav Šťastník, CSc. Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců (THD)

Výsledky učení předmětu

Student zvládne cíl předmětu získáním znalostí o statistické kontrole fyzikálních vlastností staviv, testování statistické shody vybraných užitných vlastností, korelační analýze parametrů, využití statistických zákonitosti při řízení kvality výroby, procesním řízení experimentu, simulační a statické procesy.

Prerekvizity

Všeobecný kurz matematika, základní práce s PC

Osnovy výuky

1. Využití PC výpočetní techniky ve stavební praxi
2. Základy práce s datovými soubory
3. Pokročilá práce s datovými soubory - třídění a filtrování dat
4. Problematika přístupu k datům, vzdálený přístup k datům a sdílení datových souborů
5. Využití PC techniky v rozhodovacích procesech
6. Podorobné seznámení s prostředím MS Excel
7. Práce v prostředí řešitele tabulkového kalkulátoru MS Excel
8. Základy statistické analýzy datových souborů
9. Jednoduché regresní metody v prostředí MS Excel, Simplexová metoda, Směšovací úloha, Dopravní úloha
10. Použití řešitele pro jednoduché matematické úlohy v prostředí MS Excel
11. Využití prostředků optimalizačních metod v průmyslu i technice – algebraický základ konvexních množin
12. Úloha kvadratické optimalizace – optimalizační úloha kompozice surovinové směsi výroby cementu, optimalizace v oblasti míšení surovin (křivka zrnitosti, distribuce pórovitosti vypěněných plastů aj.),
13. Nedeterministické optimalizační modely – celočíselná optimalizace (řezací plán, problém při dělení panelů při výrobě na dlouhých tratích), optimalizační princip při návrhu vytápěcí soustavy (optimalizace distribuce otopného média v síti)

Učební cíle

Statistická kontrola fyzikálních vlastností staviv, testování statistické shody vybraných užitných vlastností. Korelační analýza parametrů, využití statistických zákonitosti při řízení kvality výroby.
Procesní řízení experimentu, simulační a statické procesy.
Adaptivní metoda řízení, nejistoty ve vyhodnocení technologických procesů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Plesník, J., Dupačová, J., Vlach, M.: Lineárne programovanie. Alfa, Bratislava, 1990. neuvedeno. (SK)

Doporučená literatura

Duda, W. H.: Cement-Data-Book. Bauverlag Wiesbaden, 1977. neuvedeno. (EN)
Hušek, R., Lauber, J.: Simulační modely. SNTL/Alfa, 1987. neuvedeno. (CS)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Stanislav Šťastník, CSc. Ph.D.

Osnova

1. Využití PC výpočetní techniky ve stavební praxi 2. Základy práce s datovými soubory 3. Pokročilá práce s datovými soubory - třídění a filtrování dat 4. Problematika přístupu k datům, vzdálený přístup k datům a sdílení datových souborů 5. Využití PC techniky v rozhodovacích procesech 6. Podorobné seznámení s prostředím MS Excel 7. Práce v prostředí řešitele tabulkového kalkulátoru MS Excel 8. Základy statistické analýzy datových souborů 9. Jednoduché regresní metody v prostředí MS Excel, Simplexová metoda, Směšovací úloha, Dopravní úloha 10. Použití řešitele pro jednoduché matematické úlohy v prostředí MS Excel 11. Využití prostředků optimalizačních metod v průmyslu i technice – algebraický základ konvexních množin 12. Úloha kvadratické optimalizace – optimalizační úloha kompozice surovinové směsi výroby cementu, optimalizace v oblasti míšení surovin (křivka zrnitosti, distribuce pórovitosti vypěněných plastů aj.), 13. Nedeterministické optimalizační modely – celočíselná optimalizace (řezací plán, problém při dělení panelů při výrobě na dlouhých tratích), optimalizační princip při návrhu vytápěcí soustavy (optimalizace distribuce otopného média v síti)

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Stanislav Šťastník, CSc. Ph.D.

Osnova

1. využití Řešitele/Solver v prostředí tabulkového kalkulátoru MS Excel, 2. formulace výpočetního modelu pro využití souboru statistických funkcí v prostředí MS Excel, 3. konstrukce rozdělení nespojitých náhodných veličin, 4. konstrukce rozdělení spojitých náhodných veličin, funkce normálního rozdělení, 5. testování hypotéz, bodový a intervalový odhad, 6. využití testu dobré shody u stavebního procesu, 7. vyčíslení rizika a nejistoty, 8. zjištění korelační závislosti dvou veličin z praktických měření, 9. výpočet složení cementářské surovinové směsi tzv. přípustného řešení, 10. využití optimalizačního principu při návrhu skladby surovinové směsi, úloha míšení kameniva, úloha stanovení poměru při míšení surovinové směsi. 11. sestavení regulačního diagramu výroby, mísící problém – míra citlivosti použitých dílčích surovin na výslednou křivku zrnitosti kameniva 12. přípustné a nepřípustné řešení optimalizačních úloh, sestavení konkrétního řezacího plánu při dělení panelů na dlouhých tratí. 13. kontrola splnění studentských úloh, udělení zápočtů.