Методическое пособие. Математическая обработка результатов эксперимента

 

     Анализ экспериментальных результатов включает стадию формальной обработки данных, мало зависящей от объекта исследования, и стадию содержательной интерпретации, определяющуюся уровнем знаний научного работника, его параметрами. Технику обработки результатов необходимо освоить настолько, чтобы свободно пользоваться необходимым арсеналом приемов и методов. Каждый прием, пока он не освоен, служит в определенной мере помехой, источником ошибок. Начинающий исследователь должен проявить настойчивость в преодолении этого барьера.
     Встречаются отчеты о научно-исследовательской работе и статьи с изложением экспериментального материала, обработанного поверхностно и не вполне корректно. Выбор приемов для обработки данных в таких работах производился интуитивно или по аналогии со случайными источниками с давним сроком публикации. Это в целом обусловливает медленное проникновение математических методов в исследования. Здесь проявляется сформулированный С. Я. Френкелем «парадокс опережения», суть которого состоит в том, что человек начал использовать различные процессы и материалы задолго до того, как познал их природу. Наука вырастала из технологии, а это, в свою очередь, определяло ее методологию, когда разработка и обоснование усовершенствований, объяснение тех или иных закономерностей процессов могли быть выполнены без строгого математического аппарата. Иначе обстоит дело в новых отраслях знания, например, в ядерной физике.
     Следует упомянуть еще одно обстоятельство: выразить результаты в виде классической функциональной зависимости представляется далеко не всегда возможным. Поэтому понятие «закон» уступает новому понятию «модель», а для установления зависимостей вероятностного характера используется математическая статистика. В основе лежит убеждение, согласно которому все законы имеют вероятностный характер и все явления: природы протекают под сильным воздействием случая.
     Согласно детерминированному, подходу, если выполнен некоторый комплекс условий, то событие А неизбежно наступает. Согласно же закономерностям статистического или вероятностного характера, наличие комплекса условий не влечет за собой неизбежного появления события А, а только определяет, некоторую вероятность Р его появления.
     Вероятность является объективной числовой характеристикой, дающей представление о том, как часто при большом числе наблюдении появится событие А. В теории вероятностей о случайном событии предполагают, что оно, во-первых,  не произвольно, а подчинено некоторым своеобразным законам, которые называют вероятностными или стохастическими; во — вторых, оно таково, что в принципе его можно повторить неограниченное число раз; в-третьих, оно имеет определенную вероятность появиться при каждом данном испытании в заданных условиях.
     В настоящее время разработаны методы, позволяющие использовать математическую статистику для достаточно малого объема выборки.
     В общем виде формальный анализ экспериментального материала (считаем, что погрешность эксперимента оценена до начала опытов) начинается с рассмотрения отдельного точечного определения. Затем рассматривается вся совокупность точек, образующих закономерность, результаты наносятся на график.        Графические данные преобразуются с целью получения так называемого «удобного графика» и получения эмпирического уравнения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *