Riba:
- Ikon daidaita bayanan gwaji tare da curve_fit ta zaɓar samfurin daga ilimin kimiyyar lissafi da ba da rahoton sigogi tare da rashin tabbas.
- Ikon tantance ingancin da ya dace da gaskiya ta hanyar nazarin ragowar da kuma guje wa wuce gona da iri
- Ƙarfin duba ƙimar daidaitattun sigogin da aka samo da kuma bambanta madaidaicin 'kyau mai kyau' daga daidaitaccen 'daidaitaccen jiki'
Physics a ƙarshe ya dogara da gwaji. Komai kyawun ka'idar, idan ba ta yarda da bayanan da aka auna ba, ba ta da inganci. Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwararren Ƙwaƙwalwa na Ƙaƙwalwa na Ƙaƙwalwa na Ƙaƙwalwa na Ƙaƙwalwa na Ƙaƙwalwa na Ƙaƙwalwa na Ƙaƙwalwa ) da aka yi a cikin ka'idar (layi, ma'auni, oscillation) zuwa ma'aunin ma'auni na hayaniya da kake da shi a hanya mafi kyau da kuma gano ma'auni na samfurin ( gangarawa, akai-akai, mita). A cikin wannan rukunin, za ku koyi yadda ake amfani da hankali na wucin gadi (AI) a cikin nazarin bayanan gwaji, yadda ake saita lanƙwasa daidai, kuma - mafi mahimmanci - yadda za a bambanta tsakanin dacewa "kyau" da "kasancewar jiki." Daidaitaccen kayan aiki shine scipy.optimize.curve_fit (aikin SciPy wanda ya dace da aikin ƙira ga bayanai).
Ma'anar daidaitattun lankwasa da rawar AI
Curve dacewa yana yin haka: za ku zaɓi aikin ƙirar (misali y = a·x + b), kuma algorithm ɗin yana gano ƙimar a da b waɗanda suka dace da bayanan tare da ƙaramin kuskure. AI yana da sauri wajen ƙididdige aikin ƙirar daidai, saita kiran curve_fit, da ganin sakamakon. Amma yanke shawara guda biyu masu mahimmanci naku ne: (1) Wane tsari ne ya dace a zahiri? (2) Shin ingancin dacewa yana da kyau da gaske? Hakanan AI na iya dacewa da nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'ikan nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in nau'in AI) na zana bayanan da zana lankwasa wanda ya yi kama da kamala - amma wannan zai zama wuce gona da iri a zahiri.
taron jiki
samfurin da ake tsammani
An samo siga
motsin gudu akai-akai
y = ax + b
gangara = gudun
lalatawar rediyo
N = N₀·e^(-λt)
λ = rubewa akai-akai
fitowar bazara
x = A·cos (ωt + φ)
ω = mitar angular
Dokokin Ohm
V = R·I
R = juriya ( gangarawa)
faɗuwa kyauta
y = ½·g·t²
g = hanzarin nauyi
Mataki-mataki: daidaita madaidaicin lankwasa
1. Zaɓi samfurin daga ilimin lissafi, ba daga bayanai ba. Da farko ƙayyade wace doka ta zahiri taron dole ne a bi. Zaɓin samfuri ta hanyar duba bayanan da zabar "wanda ya dace da kyau" yana ƙoƙari ya sa ilimin kimiyyar lissafi ya dace da bayanai - mai haɗari.
2. Shigar da bayanai da rashin tabbas. Tare da ma'aunin ma'auni, kuma shigar da kuskuren ma'aunin (sigma parameter) na kowane batu, idan akwai. Wannan ya zama dole don ingantaccen lissafin dacewa da rashin tabbas na siga.
3. Karanta sigogi da rashin tabbas. curve_fit yana dawo da ƙimar sigina biyu da rashin tabbas waɗanda aka samo daga matrix covariance. Ba da rahoton siga ba tare da rashin tabbas ɗinsa bai cika ba: faɗin "g = 9.7 ± 0.3 m/s²" yana da ƙarin bayani fiye da faɗin "9.7".
4. Yi la'akari da dacewa tare da ragowar. Ragowar ita ce karkacewar kowane ma'aunin ma'auni daga samfurin. Rarraba ragowa bazuwar alama ce ta dacewa; lankwasa na tsari (misali duk a wuri ɗaya sama da samfurin) yana nuna cewa ƙirar ba daidai ba ce.
5. Duba hankali na jiki. Ana samun darajar g a cikin tsari na 9.8 ko 50? Shin resistor yayi rashin kyau? Matsalolin da ba za su iya yiwuwa a zahiri suna nuna matsala ba, koda kuwa dacewa “ya yi kyau.”
Tukwici: Kada ku yi la'akari da ingancin dacewa ta hanyar dogaro kawai da gani. Koyaushe shirya ragowar akan wani jadawali daban. A cikin dacewa mai kyau, ragowar suna watse kamar hayaniya a kusa da sifili; Tare da mummunan dacewa, ƙirar da ake iya gani (kalagu, gangara, U-siffa) ya bayyana. Wannan ƙirar ita ce mafi girman alamar gaskiya da ke nuna cewa ƙirar ku ta gaza ta jiki.
uku mini lokuta
Case 1 - Matsakaicin tarko. Ɗaya daga cikin ɗalibi ya dace da AI da aka ba da shawarar 7th polynomial zuwa maki 8; lanƙwan ya ratsa duk wuraren kuma ya dubi "cikakke". Amma tsakanin maki biyun, lanƙwan ya girgiza da rashin hankali. Dalibin ya juya zuwa ilimin lissafi: dangantaka ce ta layi. Lokacin da ya dace da layi mai sauƙi, sigogi sun ɗauki ma'anar jiki; babban tsari mai girma ya haddace amo.
Case 2 - Rashin tabbas da aka manta. Wani mai bincike ya samo kuma ya ba da rahoton haɓakar haɓakar gravitational g = 9.73 tare da lambar da YZ ta rubuta. Mai ba shi shawara ya tambaya game da rashin tabbas. Mai binciken bai yi amfani da fitowar covariance na curve_fit ba; Lokacin da aka lissafta, rashin tabbas ya zama ± 0.4, ma'ana sakamakon ya yi daidai da daidaitattun ƙimar 9.81. Ba tare da shubuha ba, ana iya fassara sakamakon da kuskure a matsayin "ya karkata daga 9.81".
Case 3 - Ragowar sun nuna kuskuren. Wani malami ya dace da madaidaiciyar layi cikin gwaji mai sanyaya kuma yana da ma'ana. Amma lokacin da ya tsara tarkacen tarkace, wani salo mai lankwasa ya fito. Abin da ya faru a zahiri shine sanyaya mai ma'ana. Lokacin da ya yi amfani da madaidaicin ƙira (mai ma'ana), ragowar sun zama bazuwar kuma dacewa ta zama mai ma'ana ta jiki.
Samfura huɗu masu kwafi
1) Daidaitawa da samfurin jiki:
Rubuta lambar curve_fit wacce ta dace da samfurin jiki = [aikin ƙira] zuwa bayanan gwaji masu zuwa ([x da y ƙimar, a cikin raka'a]). Buga sigogi da rashin tabbas na 1-sigma waɗanda aka samo daga haɗin kai. Shirya bayanan, fitattun lanƙwasa, da ragowar akan jadawali na dabam. Na yi zaɓin samfurin daga ilimin lissafi; kawai ka shafa.
2) Ingancin kima:
Ƙara lambar da ke kimanta ingancin dacewa a ƙasa: tsara ragowar, ƙididdige ma'auni kamar chi-square ko R², da yin sharhi a rubuce idan akwai tsarin tsari a cikin ragowar. Fit code: [nan]
3) Kwatanta samfur:
Rubuta lambar da ta dace da kwatanta nau'ikan nau'ikan nau'ikan jiki guda biyu daban-daban zuwa bayanai iri ɗaya: [samfurin A] da [samfurin B]. Nuna ma'auni, rashin tabbas, da ragowar tsarin duka biyun. Ya rage a gare ni in yanke shawarar wacce ta fi dacewa da jiki; Kawai gabatar da biyu gefe da gefe. Ka tuna don kauce wa wuce gona da iri.
4) Rahoton rashin tabbas:
Ƙara lambar da ke buga kowace siga na mai dacewa tare da adadin da ya dace na lambobi masu mahimmanci a cikin tsarin "darajar ± rashin tabbas (naúrar)". Daidaita idan siga ya ɗauki ƙimar da ba zai yuwu a zahiri ba (misali ma'auni mara kyau). Code: [a nan]
Rauni mai ƙarfi / Ƙarfi mai ƙarfi
Rarrauna: "Nemi madaidaicin da ya dace da waɗannan bayanan."
Kammalawa: AI na iya ba da "cikakkiyar" amma rashin ma'ana ta jiki zuwa babban tsari mai girma; rashin tabbas kuma babu.
Ƙarfafa: "Rubuta lambar curve_fit wanda ya dace da samfurin lalata rediyoaktif N = N₀·e^ (-λt) zuwa wannan (t, N) bayanai. Buga λ da N₀ da rashin tabbas. Ku tsara ragowar a cikin wani jadawali kuma kuyi sharhi idan akwai tsarin tsari. Gargadi idan λ ba shi da kyau."
Sakamako: Samfurin jiki, sigogi marasa tabbas, saura dubawa da kuma duban gaskiya.
Kuskuren gama gari
- Zaɓin samfurin daga bayanan. Zaɓin "mafi dacewa" maimakon ka'idar jiki shine tilasta ilimin kimiyyar lissafi don dacewa da bayanan kuma yana haifar da wuce gona da iri.
- Ba da rahoton rashin tabbas. Ƙimar siga ba tare da tabbas ba a kimiyyance ba ta cika ba; Ko sakamakon biyu sun dace ko a'a ba za a iya fahimtar su ta hanyar rashin tabbas ba.
- Ba tada abin da ya rage ba. Bayyana yarda "mai kyau" ta kallon ido yana ɓoye ɓarna na tsari.
- Ƙimar ƙima mai mahimmanci. Rubutun g = 9.73418 ± 0.4 daidaitaccen kuskure ne; Rashin tabbas yana ƙayyade adadin lambobi masu mahimmanci.
- Ketare hankali na zahiri. Yin watsi da sakamakon da ba zai yiwu ba kamar juriya mara kyau ko nauyi 50 m/s².
Hankali: Don kawai lanƙwasa ya dace da bayanai da kyau baya tabbatar da cewa tushen ilimin kimiyyar lissafi daidai ne. Tare da isassun sigogi na kyauta, madaidaicin "mai kyau" zai iya dacewa da kowane bayanai. Mutuncin kimiyya yana buƙatar zaɓar samfuri daga ilimin lissafi, bayar da rahoton rashin tabbas, da bincika ragowar da gaskiya. Kyakkyawan zane-zane AI da aka ƙirƙira ba madadin waɗannan sarrafawa ba.
a takaice
A cikin nazarin bayanan gwaji, AI da sauri ya kafa lambar dacewa ta lanƙwasa da gani; amma alhakin masanin ilimin lissafin ne ya zaɓi samfurin jiki, da bayar da rahoton rashin tabbas daidai, da tantance ingancin dacewa da gaske. Kyakkyawan bincike yana ɗaukar samfurin daga ilimin kimiyyar lissafi, yana ba da rahoton ma'auni tare da rashin tabbas, yayi nazarin ragowar, kuma yana gwada ƙwarewar jiki na sakamakon. A cikin raka'a ta gaba, zamu tattauna wannan ra'ayi na rashin tabbas a cikin zurfin zurfin-kuskuren aunawa da yada kuskure.
Aikin aikace-aikace
Daidaita samfurin jiki zuwa ƙaramin saitin bayanan gwaji da kuke da shi ko ƙirƙira (misali, ma'aunin tsawon lokaci na pendulum ko bayanan ƙarfin lantarki na yanzu na resistor). Buga lambar tare da samfurin 1st zuwa AI, gudanar da shi; Karanta sigogi tare da rashin tabbas kuma ku tsara ragowar. Bincika idan akwai tsarin tsari a cikin ragowar, ko sigogin sun dace da jiki. Rubuta a cikin jimloli 5-6: daidai yana da kyau da gaske, menene rashin tabbas ya ce?
jerin abubuwan dubawa
- [ ] Na zaɓi samfurin daga ilimin lissafi, ba daga bayanai ba.
- [ ] Na haɗa da rashin tabbas, idan akwai, a cikin dacewa.
- [ ] Na ba da rahoton sigogi tare da rashin tabbas da mahimman lambobi masu dacewa.
- [ ] Na tsara ragowar a kan wani jadawali na daban kuma na nemi tsarin tsari.
- [ ] Na duba cewa sigogin sun dace da jiki.
- [ ] Na kauce wa wuce gona da iri (ba dole ba ne babban 'yanci).