In il mio post precedente sul blog , ho presentato l'esperimento dell'elicottero di carta. Hai visto come sia un ottimo modo per chiunque di apprendere in modo pratico il valore della progettazione degli esperimenti (DoE). Ho anche detto che abbiamo organizzato una competizione basata su questo esercizio e chiesto agli sperimentatori di inviare un rapporto sul loro apprendimento per avere la possibilità di vincere un drone DJI Mavic 2. Ora, scopriamo i vincitori del nostro concorso e sentiamo da loro cosa hanno imparato nell'esperimento.
I vincitori sono Bruce e Amelia Alexander . I giudici hanno pensato di aver davvero catturato lo spirito della competizione. La loro scrittura, Tutto è fantastico: salute e sicurezza della cavia, progettazione di esperimenti e elicotteri schiantati , impegno dimostrato, premura e un grande senso del divertimento. Li lascerò parlare da soli con alcuni estratti dal loro report vincente...
Parlaci di te.
Bruce Alexander è docente di chimica fisica all'Università di Greenwich. Originariamente addestrato come spettroscopista, ha interessi nella produzione di idrogeno solare, analisi strumentale, scienza della formulazione e ha recentemente realizzato una gamma di cosmetici con i suoi studenti di MSc Formulation Science. Ha una conoscenza superficiale di Design of Experiments (anche se se i suoi studenti lo leggono, è un esperto). Amelia Alexander sta per finire il suo terzo anno di scuola e non vede l'ora che arrivino le vacanze estive! I suoi porcellini d'India, Blaise e Hamish, non vedono l'ora di ridurre i voli in elicottero nel prossimo futuro.
Cos'hai imparato?
Abbiamo scoperto che ciò di cui erano fatti gli elicotteri era molto importante. Gli elicotteri più leggeri hanno volato più a lungo. Dopodiché, era importante decollare. Per ottenere i tempi di volo più lunghi, costruiremmo elicotteri più leggeri o a bambino più alto per lanciare il elicottero traiettoria di volo più lunga.
Spawn-the-elder entra nella progettazione di esperimenti con il #JMPhelicopter sfida. Genera-il-giovane, non così tanto. pic.twitter.com/zroE4voaPc
— BD_Alexander (@bd_alexander) 12 luglio 2019
Come ti sei assicurato di avere dati utili? Descrivi cosa hai fatto in modo che un altro sperimentatore potesse ripetere i tuoi risultati.
La rampa di lancio è stata creata da uno dei membri del team in piedi su una sedia da pranzo (Ikea, Lakeside). Il membro del team era alto 135 cm e l'altezza di lancio di oltre due metri è stata raggiunta dal membro del team in piedi con il braccio teso. Sono state considerate le implicazioni per la salute e la sicurezza: gli esperimenti sono stati eseguiti quando il responsabile della salute e della sicurezza (noto anche come mamma) era al lavoro, i porcellini d'India residenti sono stati protetti da un recinto adeguato.
Gli elicotteri sono stati tenuti con la punta di due dita dal membro del team e lasciati cadere dopo un conto alla rovescia per il lancio. A questo punto l'orologio è stato avviato. I tempi sono stati registrati per quando l'elicottero si è schiantato, supponendo che fosse atterrato senza urtare la piattaforma di lancio, il membro del team o la gabbia dei porcellini d'India. I tempi di volo sono stati registrati in triplice copia. Tutti gli elicotteri che erano stati rosicchiati dalle cavie residenti sono stati demoliti e sostituiti (n = 1).
I fattori esaminati sono stati: materiale di costruzione dell'elicottero, lunghezza dell'ala, larghezza dell'ala e geometria dell'ala. L'ultimo fattore considerava le ali che erano a 90° rispetto al corpo dell'elicottero (definite “piatte”) e le ali che erano piegate ad un angolo di 30° rispetto al corpo dell'elicottero (definite “ritorte”). Questa era una variabile necessaria dopo che alcune delle ali dell'elicottero di carta si piegarono durante l'atterraggio di fortuna e l'estrazione dalla gabbia della cavia. Nessuna cavia è stata danneggiata in questo esperimento.
Abbiamo provato ad aggiungere piloti che potessero volare a #jmelicottero sfida. Batman non è rimasto impressionato. Né sapeva volare molto bene. pic.twitter.com/apQcIpxHTS
— BD_Alexander (@bd_alexander) 12 luglio 2019
Come potresti migliorare l'esperimento?
Una squadra sperimentale più alta sarebbe utile per tempi di volo più lunghi. Questo potrebbe permetterci di aumentare il rapporto segnale-rumore in alcuni degli esperimenti. Idealmente, si potrebbe utilizzare una zona di lancio più ampia, ma nessuno dei due team immaginava di correre continuamente su e giù per le scale per recuperare gli elicotteri precipitati, anche se questa sarebbe stata un'alternativa ai "due livelli" qui impiegati.
Penso che queste idee di miglioramento siano davvero importanti. In effetti, gli sperimentatori alla visita del cliente di cui ho parlato il mio post precedente giunse alla stessa conclusione. Per ottenere il massimo da questo esperimento, dovresti massimizzare l'altezza di caduta per ottenere il miglior rapporto segnale/rumore. È una testimonianza del metodo DoE che Bruce e Amelia abbiano comunque ottenuto un apprendimento utile, anche con alcuni risultati registrati piuttosto variabili. Senza DoE, sospetto che questo sia un caso in cui potresti facilmente finire per "inseguire il rumore".
Bruce e Amelia hanno incluso una tabella dei risultati nel loro rapporto in formato PDF (non sarebbe fantastico se tu potessi aprire questa tabella in JMP ?Fai attenzione alle nuove funzionalità in arrivo in JMP 15 a ottobre). Ho usato i loro dati per ricreare alcune analisi come immagini interattive in JMP Public . Puoi trovare il report completo del modello con Profiler interattivo e anche un grafico di variabilità che suggerisce che i voli ripetuti potrebbero danneggiare gli elicotteri. Puoi anche scaricare i dati.
Un altro oggetto visivo interattivo è il seguente grafico a bolle. Fai clic su Riproduci per vedere l'importante effetto che il tipo di carta ha sul tempo di volo:
Spero che questo ti abbia ispirato a provare il esperimento dell'elicottero di carta te stesso come un modo per te e i tuoi amici, familiari, studenti e colleghi di conoscere DoE.
Congratulazioni Amelia e Bruce per aver vinto la sfida, complimenti
Ben fatto Amelia e Bruce! Goditi il tuo premio e il resto dell'estate.
Storia molto divertente con alcuni meravigliosi spunti di apprendimento sulla sperimentazione efficace.
