Analiza niepewności pomiarowych
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 1100-1AF27 |
Kod Erasmus / ISCED: |
13.2
|
Nazwa przedmiotu: | Analiza niepewności pomiarowych |
Jednostka: | Wydział Fizyki |
Grupy: |
Biofizyka; przedmioty dla I roku Fizyka, I stopień; przedmioty obowiązkowe dla I roku Fizyka, ścieżka standardowa; przedmioty dla I roku Nanoinżynieria; przedmioty dla I roku Nauczanie fizyki; przedmioty dla I roku ZFBM - Zastosowania fizyki w biologii i medycynie; przedmioty dla 2 semestru I roku BM |
Strona przedmiotu: | http://pracownie1.fuw.edu.l/anipw |
Punkty ECTS i inne: |
2.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Kierunek podstawowy MISMaP: | fizyka |
Założenia (opisowo): | Dla studentów kierunków Fizyka i Astronomia. Zakładana jest znajomość matematyki na poziomie szkoły średniej oraz umiejętność różniczkowania funkcji wielu zmiennych. Zaliczenie przedmiotu jest warunkiem koniecznym dopuszczenia do zajęć w Pracowni Technik Pomiarowych. |
Skrócony opis: |
(tylko po angielsku) This subject introduces students to the problem of experiment planning, analyzing as well as presenting and interpreting its results according to standards accepted in scientific literature. It combines an introductory lecture on data analysis with experimental activities in the Introductory Laboratory. |
Pełny opis: |
Celem zajęć jest przygotowanie studentów do samodzielnej pracy doświadczalnej. Wykład Analiza niepewności pomiarowych (łącznie 20 godzin, w cyklu 2 godziny/tydzień od początku semestru) stanowi wprowadzenie do szerokiego zakresu zagadnień związanych z planowaniem eksperymentu oraz analizą i interpretacją jego wyników. Zgodnie z tytułem, najwięcej miejsca zajmują podstawowe metody określania dokładności uzyskanego wyniku (czyli niepewności pomiaru - "błędu pomiaru") z uwzględnieniem błędów przypadkowych i systematycznych. W związku z tym, wykład rozpoczyna się przypomnieniem podstawowych pojęć rachunku prawdopodobieństwa oraz własności rozkładów prawdopodobieństwa najczęściej występujących przy analizowaniu zagadnień fizycznych. Następnym zagadnieniem jest wyznaczanie parametrów rozkładu (mediana, wartość średnia, dyspersja...) na podstawie losowo pobranej próby (serii pomiarów). Program wykładu (20 h): 1. Wprowadzenie: pomiar, rodzaje i źródła błędów pomiarowych, niepewność pomiaru. 2. Charakterystyki zbiorów danych liczbowych: mediana, średnia, średnie odchylenie standardowe. 3. Graficzna prezentacja i analiza danych: histogramy, wykresy z użyciem funkcyjnych skal na osiach (liniowo-liniowej, liniowo-logarytmicznej i logarytmiczno-logarytmicznej). 4. Podstawy rachunku prawdopodobieństwa. Rozkłady prawdopodobieństwa: dwumianowy, Poissona, Gaussa. Składowa przypadkowa niepewności pomiaru (błąd przypadkowy). 5. Wpływ efektów systematycznych na dokładność pomiaru: wprowadzanie poprawek i uwzględnianie dokładności przyrządów przy wyznaczaniu niepewności pomiaru. 6. Propagacja małych błędów. 7. Metoda najmniejszych kwadratów i przykłady jej zastosowań: wyznaczanie średniej ważonej i współczynników zależności liniowej (wraz z niepewnościami) na podstawie wyników pomiarów. 8. Wprowadzenie do zagadnień statystycznego testowania hipotez: test 3 σ, test χ2. Opis przygotowali: Andrzej Majhofer - koordynator przedmiotu |
Literatura: |
1. J. R. Taylor, Wstęp do analizy błędu pomiarowego, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1995. 2. G. L. Squires, Praktyczna fizyka, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1992. 3. H. Abramowicz, Jak analizować wyniki pomiarów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1992. 4. A. Zięba, Analiza danych w naukach ścisłych i technicznych, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa, 2013. Literatura uzupełniająca: 1. S. Brandt, Analiza danych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1998. 2. J. J. Jakubowski i R. Sztencel, Wstęp do teorii prawdopodobieństwa, SCRIPT, Warszawa, 2001. 3. W. Feller, Wstęp do rachunku prawdopodobieństwa, PWN, Warszawa, 1977. 4. R. Nowak, Statystyka dla fizyków, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2002. 5. W. T. Eadie, D. Drijard, F. E. James, M. Roos i B. Sadoulet, Metody statystyczne w fizyce doświadczalnej, PWN, Warszawa, 1989 |
Efekty uczenia się: |
Po zaliczeniu przedmiotu student: WIEDZA 1. Zna przyjete w naukach przyrodniczych standardy wyznaczania niepewności pomiarów. 2. Zna przyjete w naukach przyrodniczych standardy opisywania procedur doświadczalnych i prezentacji wyników pomiarów. UMIEJĘTNOŚCI 1. Przedstawia wyniki pomiarów w postaci wykresów i/lub histogramów. 2. Korzysta z graficznej przezntacji wyników do odkrywania zależności między badanymi wielkościami. 3. Określa niepewność wyniku pomiaru. 4. Stosuje metodę najmniejszych kwadratów do wyznaczania parametrów zależności liniowej. 5. Stosuje testy hipotez statystycznych: test 3σ oraz test χ2. |
Metody i kryteria oceniania: |
Uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium końcowego (zadania rachunkowe). |
Praktyki zawodowe: |
nie ma |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (zakończony)
Okres: | 2024-02-19 - 2024-06-16 |
Przejdź do planu
PN WT WYK
ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Wykład, 20 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Andrzej Majhofer | |
Prowadzący grup: | Andrzej Majhofer | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.