Прямі багаторазові виміри
За результатами експерименту обчислити середнє значення вимірюваної величини. Використовувати (3.2). Знайти стандартне відхилення результатів окремих вимірів від середнього. Використовувати (3.4). Відкинути виміри, у яких відхилення результатів від середнього значення перевищує потроєне стандартне відхилення. Повторити обчислення за пунктами 1 і 2 для результатів, що залишилися. Оцінити середнє квадратичне відхилення остаточного результату. Використовувати (4.2). Визначити коефіцієнт Стьюдента для довірчої
Непрямі виміри
Розрахувати і записати в стандартній формі остаточні результати прямих вимірів величин, необхідних для визначення шуканої величини. Користуватися довірчою імовірністю a = 0,68. На підставі даних, отриманих у пункті 1, і вихідних даних знайти середнє значення шуканої величини. Використовувати (5.2). Вивести формулу для розрахунку похибки результату непрямого виміру й обчислити значення похибки. Використовувати (5.4) чи табл.5.1. Привести остаточний результат непрямого виміру до стандартної форми запису.
7. Обробка експериментальних даних на комп’ютері
Комп’ютер увійшов у сферу обробки даних як могутній інструмент для проведення прямих розрахунків, відображення інформації і її статистичної інтерпретації. Нема рації говорити про конкретні типи комп’ютерів, різноманіття яких перевищує всі мислимі межі. У цьому розділі дані лише загальні рекомендації, що можуть виявитися корисними при роботі з комп’ютером.
Можливі два варіанти комп’ютерної обробки даних. Перший полягає в прямому програмуванні необхідних розрахунків з наступною роздруківкою результатів. Для цього, природно, спочатку складають необхідний алгоритм, тобто послідовність обчислювальних дій з чисельними результатами експерименту, що записують мовою програмування, що мається в пакеті програм комп’ютера. Другий варіант полягає у застосуванні вже існуючих прикладних програм, що можуть бути орієнтовані як на обробку даних конкретного експерименту, так і на обробку довільних експериментальних даних. В останньому випадку необхідно попередньо вивчити правила роботи з програмами, але цей відносний недолік покривається універсальністю їхнього застосування.
Після закінчення обробки даних комп’ютер тим чи іншим чисельним способом виводить остаточні результати. Здавалося б, обробка даних довершена. У дійсності, єдиним документом, що підтверджує виконання роботи в дослідницькій лабораторії, є протокол-звіт, обов’язковий для студентів усіх спеціальностей, що проходять лабораторний практикум по фізиці. У нього заносять як проміжні, так і остаточні результати обробки. Можна це зробити від руки, а можна, витративши додатковий час, організувати роздруківку результатів відповідно до вимог до протоколу-звіту.
Особливі питання, як правило, викликає використання прикладних програм, наприклад, Origin, Slide, Microsoft Excel, MS-Works, Frame Work і подібних, що дозволяють провести роздруківку таблиць і графіків. У кожній програмі може бути своя специфіка виводу результатів. Перше правило, яких необхідно дотримувати, полягає в тому, що аркуші папера, використовувані для роздруківок, не повинні перевищувати розміри самого протоколу-звіту. Доцільність правила очевидна, тому що всі роздруківки вкладають у протокол-звіт. Друге правило складається в обов’язковості дотримання вимог до оформлення таблиць і графіків. Зокрема, їм дають назви і нумерують.
Щоб графік не став малюнком, з якого неможливо витягти кількісну інформацію, обов’язковим є використання достатньо частої масштабної сітки, що заміняє сітку міліметрового паперу. Координатні осі графіка повинні містити масштабні риски, і відповідну їм оцифровку, позначення величин, що відкладаються, з одиницями їхнього виміру і масштабних множників.
Одним з достоїнств зазначених вище прикладних програм є наявність спеціальних процедур згладжування експериментальних даних, що заміняють креслення плавних кривих від руки. Якщо програма не дозволяє одночасно відображати на графіку згладжену криву й експериментальні точки, то точки наносять на роздруківку графіка вручну. Головне: застосування комп’ютера не повинно погіршувати якість графіків і впливати на можливість наступної роботи з ними.
Література
Зайдель А. Н. Элементарные оценки ошибок измерений.– Л.: “Наука”, 1967. Кассандрова О. Н., Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений.– М.: “Наука”, 1970. Измерительные приборы физической лаборатории /сост. Козлов М. М., Целищева Н. С. .– Л.: ЛПИ, 1984. Гришин В. К. Статистические методы анализа и планирования экспериментов. – М.: МГУ,1975. Сквайрс Дж. Практическая физика.– М.: «Мир», 1971. Худсон Д. Статистика для физиков.– М.: «Мир», 1967. 7. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке.– М.: «Мир», 1980. Гомоюнов К. К. Врачевание знаний. По страницам учебников физики. – СПб.: СПбГТУ, 1996.
Ви прочитали: "Первинна обробка даних – №7"Читати далі