在我之前的博文,我介紹了紙直升機實驗。 您已經看到,對於任何人來說,這是一種親身實踐了解實驗設計 (DoE) 價值的好方法。 我還提到,我們根據這次練習設定了一個競賽,要求實驗者提交學習報告,就有機會贏得大疆Mavic 2無人機。 現在,讓我們了解我們的競賽獲勝者,並聽聽他們在實驗中學到了什麼。
獲獎者是布魯斯和阿米莉亞·亞歷山大。 評審們認為他們真正抓住了比賽的精神。 他們的寫文,一切都很棒:豚鼠的健康和安全、實驗設計和墜毀的直升機,表現出努力、體貼和極大的樂趣。 我會讓他們用獲獎報告的一些摘錄來為自己說話...
向我們介紹你自己。
布魯斯·亞歷山大是格林威治大學物理化學講師。 最初接受過光譜學家培訓,對太陽能製氫、儀器分析、配方科學感興趣,最近一直在製作一系列與他的配方科學理學碩士學生一起製作化妝品。 他對實驗設計略知一二(儘管如果他的學生讀到了這本書,他就是專家)。 阿米莉亞·亞歷山大即將完成她的三年級學業,並期待著暑假! 她的豚鼠布萊斯和哈米甚期待減少直升機飛行不遠的將來。
你學到了什麼?
我們發現直升機的材質是最重要的。 較輕的直升機飛行時間較長。 在那之後,起飛很重要。 為了獲得最長的飛行時間,我們會製造出更輕的直升機或較高的孩子可以啟動直升機更長的飛行路徑。
產卵長者進入實驗設計#JMPhelicopter挑戰。 產生更年輕的,不是那麼多。 pic.twitter.com/zroE4voaPc
— BD_Alexander (@bd_alexander) 2019 年 7 月 12 日
您如何確保獲得有用的數據? 描述你做了什麼,以便其他實驗者可以重複你的結果。
發射台是由團隊成員站在餐椅上創建的(宜家,湖濱)。 該隊員身高135厘米,透過伸直手臂,實現了兩米多的發射高度。 考慮了健康和安全影響:實驗在健康和安全經理(又名媽媽)工作時進行,居住的豚鼠受到合適的圍欄保護。
隊員用兩根手指握住直升機,在起飛倒數後放下。 此時,計時開始了。 記錄了直升機墜毀著陸的時間,假設它著陸時沒有撞到發射台、團隊成員或天竺鼠籠。 飛行時間記錄一式三份。 任何被當地豚鼠啃咬的直升機都被報廢並更換(n = 1)。
調查的因素有:直升機的構造材料、機翼長度、機翼寬度和機翼幾何形狀。 最後一個因素考慮了與直升機機身成 90° 的機翼(稱為“平直”)以及與直升機機身成 30° 角折疊的機翼(稱為“扭曲”)。 在一些紙直升機機翼在緊急著陸和從豚鼠籠子中抽出時彎曲後,這是一個必要的變數。 本實驗中沒有豚鼠受到傷害。

我們確實嘗試增加可以飛往#jmphelicopter挑戰。 蝙蝠俠沒有留下深刻的印象。 他也飛得不好。 pic.twitter.com/apQcIpxHTS
— BD_Alexander (@bd_alexander) 2019 年 7 月 12 日
你如何改進這個實驗?
更高的實驗團隊將有助於更長的飛行時間。 這可能使我們能夠在某些實驗中提高訊號雜訊比。 理想情況下,可以使用更大的空投區,但兩個團隊都不願意不斷地跑上跑下樓梯來回收墜毀的直升機,儘管這可能是本文所採用的「雙層」的替代方案。
我認為這些改進想法非常重要。 事實上,我在客戶拜訪中提到的實驗人員我之前的帖子得出了同樣的結論。 為了從該實驗中獲得最深入的了解,您應該最大化跌落高度以獲得最佳的信噪比。 Bruce 和 Amelia 仍然獲得了有用的學習成果,這證明了 DoE 方法,即使記錄的結果存在一些差異很大。 如果沒有能源部,我懷疑在這種情況下你很容易就會「追逐噪音」。
Bruce 和 Amelia 在他們的 PDF 報告中包含了一個結果表(如果您可以在聯合管理計劃?請留意 10 月 JMP 15 中推出的新功能)。 我使用他們的數據重新創建了一些分析JMP Public 中的互動式視覺效果。 您可以透過互動式分析器找到完整的模型報告,以及顯示重複飛行可能會損壞直升機的變異性圖表。 您也可以下載資料。
另一個互動式視覺效果是下面的氣泡圖。 點擊播放即可查看紙張類型對飛行時間的重要影響:
我希望這能激勵您嘗試紙直升機實驗作為您和您的朋友、家人、學生和同事了解 DoE 的一種方式。
阿米莉亞和布魯斯做得很好! 享受你的獎品和剩下的夏天。