Ќазаќстан Республикасы бiлiм беру жјне Єылым Министрлiгi

Барлық үлгілердің қасиеттері ортақ. Бұл қасиеттер статикалық және динамикалы структуралық кейбіреулерінде болуы. Кез келген үлгі бұл нысанды, оқылатын нысанаға сәйкестелген.

Үлгілердің барлық түрі әртүрлі үрдістердің ғылыми зерттеулерін жүргізуге, қорытындыларды тексеруге және толық, көрнекілі ұсыныс алуға мүмкіндік береді, тен есептеу негізінде ғана емес. Тұжырымдамалы үлгілер ұлгілерді, әзірлеуді және пайдалануды қарастырады, оқу үрдісінде бақылаумен қалыптасқан және нысан жұмысы кезінде бақылау. Кибернетикалық үлгілер белгісіз қарады жәшіктің кіріс және шығыс қызметі қатысын алуға негізделеді, оқыту құбылысын ішкі структурасын ашпай. Квази ұқсас және электронды үлгілер бөлшектерді синтездеумен айналысады, әртүрлі нысананың үлгісі болатын, қазіргі кезде әсіресе зор маңызы бар есеп шығару кезінде техникалық қолданыстардың үлкен жүйелерін жобалау және пайдалану.

Электронды үлгілеу құрастырылған операциялық блоктардан үлгілер жасайтын және үлгі синтезін өткізетін құбылыспен нысаналардың есебін шығаруға мүмкіншілік береді. Әмбебаптың қиыстыру операциялық блоктар жиынтығы әмбебаптың және арнаулы аналогтың машиналар (ААМ) әмбебаптың сандық есептеу машиналармен (ӘЕМ) жасауға мүмкіншілік береді.

Арнаулы бағдарлама бойынша жүргізілген эксперимент кез келген зерттеудің шүбәсіздігін, сынын ішінде үлгілеуді пайдалануды береді. Эксперимент өткізудің өлшемді бағдарламасы (ойлау математикалық немесе физикалық) құбылыстарға таратылатын нәтижеге баға береді. Қорытылған өлшемдік байланыс түрінде, кездейсоқ, керексіз факторлар әсері алынып тасталады.

Кез келген эксперимент (физиалық немесе есептеу) дұрыс жасағанда және өнделгенде айқын өтеді.

Зерттеулер нәтижесін өлшемдік өңдеу мүмкіншілік береді факторлардын санын кеміту арқылы қажетті эксперимент санын азайтуға, ұқсас үрдістердің сансыз үлкен тобына өсіп эксперименттердің әрқайсысының нәтижесін таратуға.

Экспериментті өлшемді жоспарлау (Э.Ө.Ж.) үшін қажетті:

1) π₁ мөлшерсіз кешен түрін анықтау, салыстырмалы бірлікпен

π_рp_l+1, ..., p_l+n, көрсетілген, өлшемдік мақсатты қызметі (егер үрдістің дифференциалды теңеуі белгілі болса) бұл теңдеулерді бастапқы (шекті) шартқа өзгерту және жоғарыда жазылған әдіспен өлшемді түрге әкелу.

2) Мөлшерсіз кешен қозғалыс диапазонын анықтау өлшемсіз параметр қозғалысы берілген интервалы бойынша p₁, ..., p_l;

3) π₁, ..., мөлшерсіз үстемділік кешенін анықтау, π_m, елеу экспериментті өлшемді жоспарлау негізіне сәйкес тәжірибе (есептеу) жасау жолымен.

4) Полином коэффициентін анықтау мақсатымен белсеңді және еңжарлы экспериментті өлшемді жоспарлау негізіне сәйкес тәжірибе (есептеу) өткізу:

Аз тәжірибе (есептеу) өткізу нәтижесінде алынған полином мөлшерсіз кешенді байланыстыратын нақты байланысты білу ғана емес және осы тәжірибе нәтижесін үрдістің кең түріне тарату.

Қойылған мақсат жүзеге асады:

1) табиғи үлгілеуде (М), нысанаға зерттелетін, өзгеріс енгізбей және арнаулы қондырма жасамай (өндірістік эксперимент); табиғи өтетін жеке үрдістер немесе құбылыстар туралы мағлұматтар қорытылу арқылы жасалған үлгілеуде, т.б.;

2) арнаулы үлгілер және стенттерде.

Физикалық үлгісі (мысалы, қуат жүйесінің) физикалық нақты жүйесінің кішкентай көшірмесін көрсетеді. Әрбір үлгінің нақты мақсаты көрсетіледі, ол оның көмегімен шешіледі.

Мұндай зерттеуді өткізу үшін үлгі жасау кажет, оның параметрі ұқсас түпнұсқа өлшемдеріне.

Белгілі өлшемдер арқылы таңдауға мүмкіндік береді, онда міндет қою және жабдықтау мүмкіншілігі есептеледі.
5.5 Ұқсастық және үлгілеу

Егер ені салыстырмалы жүйедегі кұбылыстардың табиғаты әр түрлі болса, бірақ кейбір ең қызық үрдістер осы зерттеулерде, екі жүйеде.

Жүретін, біркелкі дифференциалды теңдеулермен жазылған онда айтуға болады, бір жүйе тура ұқсау үлгісі екіншісінің (құрылымдық үлгілеу ұқсастың үлгілеудің бір түрі, ондағы дифференциалды теңдеу, физикалық үрдісті көрсететін, жеке бөлшектермен белгіленген).
5.6 Математикалық ұқсастық және үлгілеу

Сандық ЭВМ, әртүрлі үрдістерді үлгілейтін, екі негізгі бағытта қолданылады. Бірінші-табиғи уақытта жүретін үрдістерді үлгілеу, онда есептеу мәліметтері ЭВМ-ға оқыту жүйесінен түседі немесе басқаруды қажет ететіннін.

Екінші бағытта (мысалы, болжау, жоспарлау, жобалау есептерін шығару), осы үрдісті үлгілеудің қажеттілігі жоқ, бүл үрдістерді үлгілеуде тездетуге болады.

ЭВМ үлгілеу құрылғы емес, ЭВМ қандай да болмасын қызметті есептейді, өңдейді, сақтайды және ақпарат береді, формальды үлгі жасайды-есептеу қызметінің алгоритмы.

Ақпарат өңдейтін алгоритмдердің жалпы сипаты болды қажет, бүл және есептің шығару жолы емес, қорытынды ұқсас есептердің біртұтас тобын шығару, біртұтастығы ұқсас теория әдістерімен анықталды.

Құбылыстардың әртүрлі сипаттамасын үлгілеу негізінде алғанда, түпнұсқалар мен үлгілердің нәтижелерінің айырмашылығындағы факторларды ескеру керек. Бұл факторларға дәлсіздіктер жатады, түпнұсқа параметрлерінің тәжірибе немесе анықтамасымен шартталған, үлгі өлшеміне енген және үлгі параметрінде қайталанған (бұл дәлсіздіктерді кейбір қосынды дәлсіздіктерге ұксас өлшемдердің кайталануынан); тәжірибе жүргізгендегі өлшеулердің қателері (бұл қателер азаяды өлшеулерді көп ретқайталаса, дәл құралдарды тандаса). Басты үрдіске әсер ететін үлгідегі факторлардың толық есепке алынбауы (дәл үлгілеудің орнына жақындатып жасау).

Нақты жүйенің эксперимент зерттеулердің нәтижесінің дәлдігі, физикалық үлгілердің тәжірибелері, ұқсас есептеу машиналарда (¥ЕМ) үлгілеу жұмыстары және өңдеу жүйесінің сандық есебін шығару, зерттелген үрдістің сүреттелуі, әртүрлі бағалануы қажет.

Әдетте тәжірбиелік қосымшаларда үлгілеу нәтижесінің дәлдігін бағалау, тәжірбие қателерін есепке ала отырып және ұқсайтын өлшем қайталануы екі міндетке тіреледі: ұқсас өлшемнің стохастикалық түрінің әсерін бағалау және дәлдік орнына жақындаған үлгілердің іске асыру қателігін бағалау.

Ғылыми зерттеулердің аса маңызды бөлігі эксперимент, оның негізі ғылыми қойылған тәжірибе, дәл ескерілген және басқарылған шарттармен. Эксперимент сөзі латын experimentum – сынама, тәжірибе. Эксперимент түсінігіне тәжірибенің ғылыми қойылымы және зерттейтін құбылыстың дәл ескерілген шартта бақыланды, құбылыстың жүруін бақылауға мүмкіншілік береді және осы жағдайларды қайталаған сайын оны қайта жасау.

Экспериментінің негізі мақсаты зерттелетін нысаналардың қасиеттерін айқындау, болжамдар әділдігін тексеру және осы негізде ғылыми зерттеудің тақырыбын кеңінен және терең зерделеу.

Шарттар қалыптастыру әдістері бойынша эксперименттер бөлінеді: (табиғи және жасанды); зерттеу мақсаты бойынша (өзгертуші, анықтаушы, бақылаушы, ізденуші, есептеуші); өткізуін ұйымдастыруы бойынша (зертханалық, табиғи, далалық, өндірістің т.б.); зерделенген нысана мен құбылыстың құрылымы бойынша (дара,күрделі); зерттеу нысанасына сырт әсердің сипаты бойынша (заттың, қуаттық энергетикалық, ақпараттық); эксперименттік зерттеудің құралы мен зерттеу нысанасының қарым-қатынасының сипаты бойынша (қарапайым, үлгілі); экспериментте зерттелетін үлгілердің түрі бойынша (материалдық, ойлы); бақыланатын шамал бойынша (белсенді, енжарлы); факторлар саны бойынша (бірфакторлы, копфакторлы); зерделенген нысана немесе құбылыстардың сипаты бойынша (технологиялық, социометриялық) т.б.

Кез келген түрлі эксперимент жүргізу үшін: бақылауға жататын болжам дайындау; эксперименттік жұмыстардың бағдарламасын жасау; зерттеу нысанасына кірісу жолдарын және әдістерін анықтау; эксперименттін жұмыстардың іске асыру жағдайын жүзеге асыру: эксперимент жүрісі мен нәтижесін байқау жолдары мен әдістерін жасау; эксперимент құралдарын дайындау (құрал, қойылып, үлгі т.б.); экспериментке қажетті қызмет көрсететін персоналмен қамтамасыз ету.

Эксперимент әдістелелерін дұрыс дайындаудың ерекше маңызы бар. Әдістеме-бұл ойлау және физикалық операциялардың жиынтығы, белгілі тізбекте зерттеу мақсатына жетуге сәйкестеп.

Орналасқан эксперимент жүргізу. Әдістемелерін жасағанда ескеретін жағдайлар: бастапқы мәліметтерді анықтау мақсатымен зерттелетін нысанаға алдын ала бақылау жүргізу (болжамдар, факторлар таңдау); эксперименттеуге мүмкіндігі бар жағдай туғызу (эксперименттің әсерге нысана таңдау, кездейсоқ факторлардың әсерін жою); өлшем шектерін анықтау; зерделеу құбылысының дамуын жүйелі түрде бақылау және фактілердің дәл жазылуы; әртүрлі әдіс, құралдармен фактілерді бағалау және өлшеу тіркеуін жүргізу, қайталау жағдайлар туғызу, шарттар сипатын өзгерту және қиылыс әсер жасау, бұрын алынған мәліметтерді растау немесе жоққа шығару мақсатымен күрделенген жағдайлар туғызу; эмпирикалық зерделеуден ойлау қорытындаларға көшу, алынған нақты материалды теориялық өңдеу және талдау.

Әрбір экспериментің алдында жоспар құрылады, ол қамтамасыз етеді: экспериментің мақсаты мен міндеттерін; факторларды таңдауды; эксперимент көлемін негіздеуді, тәжірибе саны; тәжірибелерді өткізу тәртібі, факторлар өзгерісінің тізбегін анықтауды; факторлар өзгерісінің қадамын таңдауды, келешек эксперименталды нүктелер арасындағы тапсырмалар интервалы, өлшеу құралдарын негіздеуді, эксперимент жүруінің барысы; экспериментің өңдеу әдістерін және нәтижесін талдау.

Әдістеменің маңызды бөлімі – бұл эксперимент мәліметтерін талдау және өңдеу тәсілдерін таңдау. Мәліметтерді өндеуге барлық сандарды жүйелеу, топтастыру, талдау жатады. Эксперимент нәтижелері жазудың оқуға ыңғайлы түріне жинақталу керек еместер, графиктер, формалалар, номограммалар.

Барлық шамалар біртұтас физикалық шама бірлігінің жүйесінде бағалануы тиіс.

Әдістемені жасап және бекіткеннен кейін эксперименттің зерттеулердің көлемі және еңбек сыйымдылығы белгіленеді, олар теориялық жұмыстың тереңдігіне, өлшеу құралдарының дәлдік дәрежесіне байланысты болады. Эксперименті жұмыстардың көлемі анықталғаннан кейін, өлшеу құралының қажетті тізімі, материалдар көлемі,орындаушылар тізімі, күнтізбелік жоспар және шығын схемасы жасалады.
6.2 Эксперименттік зерттеуді метрологиялық қамтамасыз ету

Эксперименнтік зерттеуде өлшеу маңызды орын алады. Өлшеу мәнісі өлшенетін шаманы белгілі шамамен әтолонмен салыстыру. Өлшеу теориясы мен іс-тәжірибемен метрология өлшеу, әдістері бірлік, қамтамасыз ететін құралдары және дәлділікті қажет ететін әдістері туралы ғылым.

Өлшеу әдістері тура және жанама деп бөлінеді, тура өлшеуде шаманы іс-тәжірибеден, ол жанамада – тура өлшеумен анықталған басқа шамалардан алады.

Соңымен қатар абсалютті және салыстырмалы өлшеулер болады. Абсалютті өлшенетін шама берілгендегі тура өлшеулер. Салыстырмалы – өлшенетін шамалар талмыш шамаға қатысы, бірлік рөлін ойнайтын немесе бұл шаманы аталмыш шама қатысына қарай өлшеу.

Өлшеудің бірнеше әдістері бар: бағалау әдісі, салыстыру, қарама-қарсы қою әдісі дифференциалді, орын әдісі, бастыру әдісі, тура келу әдісі.

Эксперименнтік алып тастамайтын бөлігі өлшеу құралдары, техникалық құралдардың жиынтығы, нормальді қателері бар, эксперимент жүргізуге қажетті ақпаратты беретін.

Өлшеу аспабы эксперимент жүргізуге ыңғайлы түрде зерделенген шама туралы анықталған ақпарат алуға арналған өлшеу құралын айтады.

Өлшеу аспаптары дәлдік және қателік шамасын сипаттайды. Өлшеу тұрақтығымен және сезімталдығымен. Аспап қателері абсалютті және салыстырмалы болады:

x_д – өлшенген шаманың нақты саны.

Аспаптың негізгі сипаттамасы, оның дәлділігі, қосыныды кателіктермен сипатталатың. Барлық елшеу құралдары дәлдікке мерзімді тексеруден өтеді. Ең кенінен тараған тексеру әдісі салыстыру әдісі. Оның мәнісі бір шаманы өлшеу тексерілетін үлгі аспаптарын және салыстыру.