Page 186 - 70
P. 186

;
                            чних похибок вимірювання  x  та  y
                                                        i
                                                              i
                                  4) перевірка правильності вибору виду аналітичної залежності
                            або  оцінка  степені  відхилення  істинної  залежності  від  залежності
                            вибраного  виду.  В  деяких  випадках  необхідно  також  перевірити
                            відповідність  отриманої  залежності  з  деякою  наперед  заданою  чи
                            раніше побудованою. Наприклад, при вивірянні засобів вимірювань
                            порівнюють  отриману  градуювальну  характеристику  з  номіналь-
                            ною, або раніше визначеною. Якщо розходження між залежностями
                            є допустимим, то засіб вимірювання вважають придатним для ви-
                            конання вимірювань, інакше його бракують.
                                  Задачі побудови функціональних залежностей на основі експери-
                            ментальних даних часто зустрічаються в різних прикладних галузях на-
                            уки і техніки. В сучасній математиці розроблені багаточисельні методи
                            вирішення таких задач, перш за все — це статистичні методи, які осно-
                            вані на ймовірнісних моделях для похибок вимірювання. Найбільш роз-
                            повсюдженим із них є класичний метод найменших квадратів (прин-
                            цип Лежандра), суть якого розглянемо на прикладі простої задачі.
                                  Допустимо,  що  після  попереднього  аналізу  результатів  спо-
                                                                                    2
                            стережень  була  вибрана  модель  виду  y   a   a 1 x   a 2  x .  Тепер
                                                                       0
                            задача  полягає  в  тому,  щоб  знайти  найкращі  значення  параметрів
                             a 0  a ,  1  a ,  2   . Значення  x i  y  є відомими. Це не змінні, а конкретні
                                                   i
                                                       i
                                                                                   2
                            числа,  отримані  в  дослідах.  Люба  функція  від  x x(  ,  , x  ln  , x
                             sin  x ,... ) при відомому  x  — це також конкретне визначене число.
                                                                2
                            Введемо підстановку  x   і  x    x . Тоді, зробивши підстановку
                                                      x
                                                  1        2
                            у початковий вид функції, отримаємо:  y   a   a 1 x   a 2 x . Між
                                                                        0
                                                                                      2
                                                                               1
                            розрахованими згідно моделі значеннями  y  та експериментальни-
                            ми відліками  y  будуть мати місце розходження. Введемо для них
                                           i
                            позначення   y   y   y .  Метод  найменших  квадратів  дозволяє
                                                i
                                           i
                            знайти  такі  значення  параметрів  моделі  a 0  a ,  1  a ,  2  , при  яких  сума
                                          y
                            відхилень     по  всіх  точках  буде  мінімальною,  тобто
                                           i
                             n
                               y i  2    min .
                             i1
                              226
   181   182   183   184   185   186   187   188   189   190   191