ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЦЕНТРА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ДЛЯ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНЫХ ФУНКЦИЙ
При решении прикладных задач необходимо по набору экспериментальных данных, содержащих систематические и случайные ошибки, выбрать такую математическую модель, которая наиболее адекватно описывает исследуемое явление или процесс. Если изучаемый объект описывается линейной по параметрам функцией вида
y = F(x, a), (1)
то необходимо определить точечные и интервальные оценки параметров, а этой функции. Пусть ошибка измерения в каждом опыте составляет εi , то тогда истинные значения параметров функции (1) а* должны удовлетворять системе неравенств:
(2)
В работе [1, 2, 3] показано, что область Ω возможных значений параметров а при интервальной ошибке измерения представляет собой выпуклый многогранник.
В качестве точечной ошибки параметров можно использовать либо геометрический центр множества неопределенности, либо решение экстремальной задачи вида
(3)
При пpaктическом использовании метода центра неопределенности [МЦН] представляют интерес аппроксимации множества Ω простыми геометрическими фигурами сверху и снизу. В качестве таких фигур использовали прямоугольник и эллипс. В этом случае точечной оценкой параметров может служить геометрический центр выбранных фигур. Необходимо подчеркнуть, что разработанные алгоритмы обладают свойством рекуррентности, что позволяет по мере поступления информации об изучаемом объекте последовательно уточнять точечные оценки и уменьшать интервальные оценки.
В данной работе приведены результаты расчетов начальной концентрации исходного вещества и констант скорости реакции обратимой
g реакции первого порядка превращения γ-оксимасляной кислоты в соответствующей ланктон и воду [4]. В таблице 1 приведены исходные кинетические параметры этой реакции.
Таблица 1
|
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
А(i) моль/л |
0.1582 |
0.1450 |
0.1324 |
0.1213 |
0.1115 |
0.1012 |
0.0923 |
0.0788 |
0.0668 |
|
ti, мин |
21 |
36 |
50 |
65 |
80 |
100 |
120 |
160 |
220 |
При проведении вычислительных экспериментов оценки погрешности измерений текущих концентраций вещества и времени варьировали в широких пределах. В таблице 2 приведены результаты расчетов параметров a, b линейной зависимости y = a + bx, где b = -(k1 + k2). Значение начальной концентрации определили по формуле где = 0,0495 моль/л - точное значение концентрации γ- оксимасляной кислоты. Расчеты проводили по методикам прямоугольника в МЦН, рекуррентного прямоугольника в МЦН (для двух случаев: при точном измерении входной переменной ti и неточном измерении входной переменной ti), взвешенного эллипса неопределенности в МЦН. Данные методики описаны в [5-7].
Таблица 2
|
|
A0 |
Размеры области неопределенности |
Метод |
|
|
2.016872 |
0.009414 |
0.1827896 |
1,34 • 10-7 |
Прямоугольник в МЦН |
|
2.038648 |
0.009217 |
0.182355 |
1,42 10-7 |
Рекуррентный прямоугольник в МЦН |
|
2.01807 |
0.00940 |
0.18241 |
1 • 10-7 |
Взвешенный эллипс в МЦН |
|
2.027299 |
0.009306 |
0.018119 |
4,17 • 10-7 |
МНК |
Непосредственно из экспериментов получены значения параметров: b = 0,0094, (-а) = 2,01807, которому соответствует начальная концентрация γ -оксимасляной кислоты А0 = 0,18241 моль/л. Таким образом
оценки параметров, полученные по предложенным методикам пpaктически совпадают с экспериментальным значениям. Все расчеты выполнены по программе «Аппроксимация экспериментальных данных».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Вощинин А.П. Решение задач оптимизации по интервальным оценкам критерия // Зав. лаб. - 1987. - Т.53, № 7. С. 45-48.
- Вощинин А.П., Дывак Н.П. Планирование оптимального насыщенного эксперимента в задачах анализа интервальных данных // Завод. Лаб. - 1991. - Т.57, № 7. - С. 56-59.
- Вощинин А.П. Метод анализа данных с интервальными ошибками в задачах проверки гипотез и оценивания параметров неявных линейно-параметризованных функций // Завод. лаб.-2000.- Т.66, №3. - С. 51-65.
- Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: Высш. шк., 1984. - 463 с.
- Белов В.М., Гончаров С.А., Пролубников В.И., Унгер Ф.Г., Лукьянцева М.В. Алгоритмы прямоугольника в методе центра неопределенности для оценивания параметров линейных функций. -Томск, 2001. - 36 с. /Препринт ТНЦ СО РАН/.
- Белов В.М., Евстигнеев В.В., Суханов В.А., Лагуткина Е.В. Интервальная кинетика химических реакций. Методика взвешенного эллипса неопределенности в кинетике обратимых реакций первого порядка // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1999. - Т.42, № 1.- С. 41 - 45.
- Белов В.М., Гончаров С.А., Гончарова Н.Л. Рекуррентный алгоритм оценивания параметров линейной двухпараметрической функции // Междунар. конференции «Физико-химические процессы в неорганических материалах», Ч.2. - Кемерово: Кузбасвузиздат, 2001. - С. 134-135.
Статья в формате PDF
132 KB...
22 03 2026 17:27:13
Статья в формате PDF
132 KB...
21 03 2026 20:35:57
В работе рассматривается процесс утилизации ртутьсодержащих соединений с использованием в качестве активного соединения кремния, что экономически более выгодно, чем использование порошкообразного титана. Рассматривается возможность миграции ртути в условиях возрастающей техногенной деятельности человечества.
...
20 03 2026 14:47:53
Статья в формате PDF
196 KB...
19 03 2026 8:42:49
Статья в формате PDF
112 KB...
18 03 2026 3:37:29
Статья в формате PDF
275 KB...
17 03 2026 23:56:31
В данном исследовании приведены морфологические изменения в слизистой оболочке желудка при воздействии гипокинезии. Структурные изменение былы выявлены в слизистой оболочке.
...
16 03 2026 23:17:40
В статье предлагается тpaктовка ресурсного потенциала сельского хозяйства региона. Представлена авторская методика построения интегрального индикатора, позволяющего судить об уровне развития ресурсного потенциала аграрной сферы региона. Дана оценка ресурсного потенциала аграрной сферы регионов Юга России.
...
14 03 2026 18:20:57
Статья в формате PDF
152 KB...
13 03 2026 13:20:14
Статья в формате PDF
266 KB...
12 03 2026 17:21:36
Статья в формате PDF
102 KB...
11 03 2026 1:10:44
Статья в формате PDF
113 KB...
10 03 2026 20:35:49
Статья в формате PDF
110 KB...
07 03 2026 9:52:12
Статья в формате PDF
387 KB...
06 03 2026 2:12:44
Статья в формате PDF
275 KB...
05 03 2026 9:27:52
Статья в формате PDF
261 KB...
03 03 2026 20:52:48
Статья в формате PDF
115 KB...
02 03 2026 8:53:14
Статья в формате PDF
274 KB...
01 03 2026 3:18:58
Статья в формате PDF
131 KB...
28 02 2026 12:19:10
Статья в формате PDF
133 KB...
27 02 2026 7:52:18
Статья в формате PDF
127 KB...
26 02 2026 3:15:39
Статья в формате PDF
122 KB...
25 02 2026 5:59:32
Статья в формате PDF
156 KB...
23 02 2026 0:44:59
Тюменский регион является одним из лидеров по уровню экономического развития. Устойчивое развитие его обеспечит сбалансированное решение социально-экономических задач, проблем сохранения окружающей среды в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущего поколений. Реализация перехода на путь стабильного развития потребует в дальнейшем формирования новой стратегии, которая оказалась бы экологически и экономически сбалансированной.
...
22 02 2026 2:42:23
Статья в формате PDF
253 KB...
21 02 2026 0:12:14
Статья в формате PDF
126 KB...
20 02 2026 19:25:46
Статья в формате PDF
654 KB...
19 02 2026 13:11:24
Статья в формате PDF
111 KB...
17 02 2026 3:36:57
Статья в формате PDF
165 KB...
16 02 2026 16:12:31
Статья в формате PDF
315 KB...
15 02 2026 15:15:14
Статья в формате PDF
393 KB...
14 02 2026 0:32:13
Статья в формате PDF
110 KB...
13 02 2026 10:38:53
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
