Altoparlante
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Trascrizione
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| Ronald Andrews |
Ciao buon pomeriggio. Mi chiamo Ron Andrews. Oggi parlerò della progettazione degli esperimenti. |
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Quindi il titolo è 47 Years (finora) con Designed Experiments, tutto da un fattore al tempo fino a un gruppo di disegni super saturi ortogonali. Una piccola informazione di contatto è in basso. |
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Non esitate a contattarmi all'indirizzo e-mail elencato qui per qualsiasi cosa relativa a questa presentazione, o anche tangenzialmente correlata. |
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Iniziamo la modalità di presentazione. |
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Temi. Ho citato un fattore alla volta e gruppo ortogonale. |
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Menzionerò anche uno dei primi fattoriali che ho eseguito. L'algoritmo di Yates è una stranezza storica. Design ottimali, estremamente importanti. |
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Anche i disegni di vagliatura definitivi, insieme ai disegni ortogonali di gruppo, sono importanti nelle situazioni di vagliatura. |
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Quando sono arrivato alla Kodak per la prima volta, non sapevo nulla di design sperimentale. Tutti i miei esperimenti erano un fattore alla volta. |
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Ce n'è uno in particolare che ha una specie di display colorato qui che posso mostrare. Stavo lavorando in un'area in cui progettiamo nuovi processi per sviluppare film a colori e anche per aiutarli a mantenerli. La pellicola a colori è ciò che è venuto prima del digitale; alcuni di voi forse se lo ricorderanno. |
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Di tanto in tanto, nel laboratorio di elaborazione, poteva accadere qualcosa che avrebbe diluito lo sviluppatore del colore. |
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La domanda era fino a che punto possiamo spingerci prima di doverlo scaricare e ricominciare da capo? Abbiamo pensato forse al 5%, forse al 10%. Abbiamo avuto segnalazioni di persone che andavano oltre e rivendicavano |
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risultati accettabili. Abbiamo deciso di fare un test estremo. Abbiamo iniziato con una forza normale e siamo scesi fino al 25% delle concentrazioni normali. |
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Devo descrivere brevemente come vengono valutati i film a colori. Esponiamo una tavoletta in scala di grigi sul film e dopo l'elaborazione, |
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usiamo un densitometro per leggere le densità ottiche con tre diversi filtri, quindi otteniamo la lettura per ciascuno dei tre record di colore, |
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Tracciamo la densità ottica rispetto all'esposizione del registro. Ora questo è un film di inversione; è un'immagine positiva, quindi l'esposizione elevata ha densità basse e viceversa. |
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Questo è l'esperimento e i suoi risultati. Con una concentrazione del 100%, otteniamo belle curve parallele e otteniamo un buon bilanciamento del colore. |
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Al 75% è una diluizione abbastanza salutare. Le densità blu e verde stanno aumentando. All'inizio era sconcertante. Perché le densità dovrebbero aumentare |
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Quando stiamo diluendo il passaggio che forma i coloranti? |
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Bene, abbiamo guardato un po' più da vicino e ci siamo resi conto che c'è un copulante concorrente in quella soluzione che forma un colorante idrosolubile che non finisce nella pellicola. |
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È lì per migliorare la struttura dell'immagine ma è anche il componente più sensibile alla concentrazione nella soluzione. |
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Quindi, quando iniziamo a diluire, questo è ciò che vediamo per primo. Vediamo l'impatto della diluizione dell'accoppiatore concorrente e otteniamo densità più elevate, specialmente nei record verde e blu. Il bilanciamento del colore è cambiato. |
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Arriviamo al 50%. Il verde e il blu stanno ancora salendo. Il rosso sta iniziando a piegarsi nella scala superiore. |
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Lo sviluppatore del colore deve prima passare attraverso i record blu e verde, e quando arriva al record rosso qui nella scala superiore dove sta cercando di sviluppare la massima quantità di colorante, |
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non è rimasto abbastanza agente di sviluppo del colore per formare tutto il colorante che dovrebbe. |
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Poi arriviamo al 25%, quindi è il 25% delle concentrazioni normali. Il disco rosso sta davvero prendendo il sopravvento |
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quello che dovrebbe essere quasi nero è diventato rosso vivo, una specie di effetto psichedelico qui. Abbiamo guardato questo e abbiamo pensato, è piuttosto interessante. Potrebbero esserci alcune persone che vogliono farlo apposta, forse dovremmo pubblicare questo metodo. |
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Erano gli anni '70. |
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Ci sono molte persone che pensano cose del genere. Non credo che l'abbiamo mai pubblicato. Chiunque abbia visto questo riconosce l'effetto. |
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Il primo fattoriale che abbia mai eseguito è stato con un progetto che coinvolgeva un film in Super 8. |
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Ora, il Super 8 era in origine home movie, che è venuto prima delle videocamere, che è venuto prima del video digitale, che è quello che usiamo oggi sui nostri smartphone. |
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Volevamo presentare i film in Super 8 a una clientela più professionale. Parte del progetto consisteva nel produrre una durata maggiore del film che sarebbe durato 10 minuti al frame rate professionale. |
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Quindi abbiamo questa grande cartuccia che ha delle grandi bobine al suo interno con parti in plastica che si sfregano l'una contro l'altra, il che genera elettricità statica. |
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Un po' di elettricità statica genera un po' di sporcizia. |
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Più scariche statiche e lasciano piccoli fulmini blu sulla pellicola. Non bene. |
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Abbiamo provato molti metodi per eliminare l'elettricità statica. Nessuno ha avuto un successo completo. |
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Quello che abbiamo fatto alla fine è stato mettere uno strato che assorbe i raggi UV sopra la pellicola per rendere la pellicola cieca all'elettricità statica. Quasi tutta l'energia in una scintilla statica è nella regione UV. |
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Ora questo ha funzionato per rendere il film cieco all'elettricità statica, ma ha anche rallentato la rimozione dell'argento. |
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Dopo la fase di sviluppo del colore, in cui formiamo i coloranti, abbiamo una soluzione di fissazione della candeggina che rimuove l'argento, in modo da poter vedere le belle immagini a colori nitide. |
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Il mio compito era ottimizzare questa soluzione per la correzione della candeggina. |
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C'erano cinque componenti, sei se vuoi contare l'acqua. Venendo dai chimici, "Pensiamo che ci siano molte interazioni". |
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Quello era un capolavoro di eufemismo. |
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Una breve nota sul mio background. Mi sono laureato in un istituto di ingegneria molto rispettato senza alcuna formazione in statistica. |
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Sono arrivato a Kodak sapendo cosa fosse uno stop F ma non avevo idea di cosa fosse un test F. |
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Fortunatamente, l'azienda aveva una divisione di servizi di gestione, con un gruppo di esperti statistici. |
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Così ho preso un appuntamento con John Lynch, che era uno degli esperti del DOE, e ci siamo riuniti, ne abbiamo parlato e abbiamo concordato un composito centrale da due alla quinta. |
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Un fattoriale completo da due alla quinta suona stravagante, ma non sapevamo quali interazioni sarebbero state significative e potevamo eseguire queste otto alla volta, quindi potevamo finirlo in un giorno. È stato un grosso lavoro ma rientrava nelle nostre capacità. |
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Alcune note sulla logistica nel 1974. |
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Il design proveniva da un catalogo. |
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Le unità di progettazione sono state tradotte in unità fisiche con il mio regolo calcolatore. Ora esisteva la calcolatrice HP 35, ma in dollari di oggi ne costerebbe 2.000 e io non ne avevo una. |
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Ho scritto le istruzioni a mano e ho consegnato una copia su carta carbone al laboratorio. Hanno elaborato campioni di film attraverso tutte le 46 diverse soluzioni. |
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Mi hanno restituito i campioni di pellicola, quindi li ho portati in un altro laboratorio per essere analizzati per l'argento. |
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Ho inserito i risultati nelle schede IBM. |
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Questi erano il cardine per l'elaborazione dei dati, alcuni di voi li hanno visti. |
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Quindi ho inviato il mazzo in un cestino per un'esecuzione notturna sul mainframe. |
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Ho fatto stampare la carta la mattina dopo: tabelle e grafici della stampante a linee. Se vuoi le curve, abbiamo preso le nostre matite colorate e una curva francese e le abbiamo disegnate. |
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Un po' diverso da quello che usiamo oggi. |
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I risultati, |
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come potevo ricordarli molti anni dopo il fatto. Non sono affatto accurati, ma loro |
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sono direzionalmente corrette. |
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Quattro dei cinque ingredienti hanno avuto grandi effetti principali e quattro dei cinque ingredienti hanno avuto anche significativi effetti quadratici. Quindi, per rendere le cose davvero interessanti, abbiamo alcune interazioni a tre vie. Due di loro in realtà. Agente sbiancante, agente fissante e acceleratore di candeggio. |
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Il valore P non è zero, ma era inferiore a 0,0001. |
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Quaggiù in fondo, l'agente fissante, l'acceleratore di candeggina e il cracker per cereali. Valore P di 0,055. non farebbe sempre il taglio. |
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I chimici hanno guardato questo e hanno detto, c'è un composto formato dall'aggiunta di questi tre ingredienti. Potrebbe essere il motivo per cui stai ottenendo i risultati che stai vedendo. L'abbiamo lasciato nel modello e i risultati successivi lo hanno confermato. È stata una vera interazione a tre. |
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Da allora ho imparato quanto sia raro, poiché in 47 anni non è più successo di ottenere due interazioni a tre vie nello stesso esperimento. |
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Il passo successivo è stato l'ottimizzazione. Questi sono in unità di progettazione, quindi la formula originale è zero lungo la linea. Ciò ha lasciato 1.400 milligrammi di argento per metro quadrato, |
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circa un terzo della quantità originale rivestita nel film. |
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È davvero troppo. Proietta questo film e vedi grandi punti neri su tutte le immagini. |
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Con la nostra formula ottimizzata, abbiamo aumentato tre degli ingredienti e ridotto uno di essi. |
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Abbiamo lasciato solo il conservante; non ha avuto effetto. Sono sceso a 22 milligrammi d'argento. |
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Non è zero, ma non puoi vederlo. |
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E il nome del gioco nel lavoro fotografico è che se non riesci a vedere la differenza, non fa differenza. |
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Per sicurezza, abbiamo allungato un po' il tempo di ammollo. |
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L'impatto personale di questo esperimento è stato enorme. Avrei potuto passare mesi a cercare di ottimizzare questa soluzione senza ottenere i risultati che ho ottenuto da questo esperimento, quindi sono rimasto affascinato. |
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Ho cercato il programma di formazione di John Lynch e mi sono iscritto al suo prossimo corso DOE disponibile. |
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Mi sono iscritto al corso avanzato e ho cercato altre possibilità per saperne di più sul DOE. Sto ancora cercando più possibilità di conoscere la progettazione degli esperimenti. |
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I Discovery Summit sono stati una parte importante di questo negli ultimi anni. |
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E stranezze degli anni '70. |
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Ho iniziato a fare più esperimenti fattoriali, non così grandi come quello che ho appena mostrato, spesso qualcosa come due alla terza o alla quarta. |
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Per esperimenti di quelle dimensioni, non mi sono preso la briga di stampare i risultati e inviarli al mainframe. Ho usato l'algoritmo di Yates, carta e matita, e ho potuto calcolare i coefficienti di regressione in 15 o 20 minuti. |
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Non hai bisogno di sapere questo. È una stranezza storica. Se sei interessato, cercalo, ma nel mondo di oggi non è necessario conoscere l'algoritmo di Yates. |
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Negli anni '80, |
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abbiamo SAS mainframe. I progetti provenivano ancora dai cataloghi ma avevamo PROC GLM per analizzare gli esperimenti. |
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Quindi abbiamo un generatore DOE scritto internamente. |
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Riceveva ancora progetti dai cataloghi, ma era computerizzato, integrato nella stessa suite di programmi con l'analisi SAS e successivamente con un ottimizzatore di risposta. |
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E poi più risposte, |
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che è importante con la pellicola fotografica, dove ci sono circa 150 cose che dovevamo testare e assicurarci che andassero bene. |
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I DOE sono diventati più grandi. |
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Negli anni '90 |
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JMP è arrivato. Ora conosco la versione 1, è stata introdotta nel 1989, ma per quanto ne so, non è arrivata a Kodak fino al 1990, quindi è quello che conto. |
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Abbiamo un programma chiamato Curves, scritto internamente, analizza quelle curve caratteristiche che ho mostrato prima come autovettori e sono sicuro che ci sono diverse persone qui che potrebbero mostrarci come farlo con JMP adesso. |
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Curves è stato abbinato a un sistema informatico formula on demand che gestiva un sistema di rivestimento sperimentale. |
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Ora tradizionalmente, |
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fare variazioni in una pellicola fotografica, |
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ci sono circa una dozzina di strati sulla maggior parte dei prodotti a pellicola a colori, di solito tre passaggi attraverso macchine di rivestimento. |
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Per apportare modifiche, abbiamo interrotto il rivestimento, cambiato il vaso, ripurgato le linee e riavviato il rivestimento. |
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Con la formula su richiesta, per gli strati in cui volevamo produrre variazioni, suddividevamo i componenti in parti diverse, li mescolavamo al volo e quindi potevamo apportare modifiche modificando le velocità della pompa. |
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Non abbiamo dovuto interrompere e poi ripulire le linee e riavviare il rivestimento. Potremmo ottenere molte più parti nel nostro rivestimento nello stesso lasso di tempo. |
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Ciò ha portato ad alcuni esperimenti più ampi. Il più grande che abbia mai fatto è stato un composto centrale da due alla 17 meno 11. |
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107 combinazioni di fattori, inclusi alcuni replicati, vengono tutte eseguite in un giorno, utilizzando il sistema FOD. |
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Ciò ha fornito un modello abbastanza completo del disco rosso, un nuovo prodotto in fase di sviluppo; abbiamo avuto altri esperimenti per riempire i record verde e blu. |
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Sembra grande, ma un collega ha eseguito un composito centrale da due a 17 meno nove. Ha coperto tutti e tre i record di colore, 300 combinazioni di fattori. |
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Gli ci sono volute sei settimane e 50.000 dollari di tempo sul mainframe per analizzarlo, ma rispetto ai sei mesi ea quasi mezzo milione di dollari di lavoro sperimentale, questo è un vero affare. |
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Arrivarono gli anni 2000 e Kodak |
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incorse in un rovescio di fortuna. FOD è stato smantellato; non poteva più supportare l'equipaggio dedicato. |
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Il supporto per il programma Curves è stato rimosso. Era ancora lì, se sapevi come gestirlo. Se non l'hai fatto, forse potresti trovare qualcuno che ti aiuti. |
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Fortunatamente JMP è arrivato con una funzione DOE che ha assunto gran parte del lavoro di progettazione e analisi DOE. |
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Per gentile concessione della direzione, avevamo dei limiti sul numero e sulla dimensione degli esperimenti. |
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Nel 1999 |
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Ho eseguito 71 esperimenti di rivestimento e nel 2000 ero limitato a 25 per l'intero anno con non più di 12 parti ciascuno. Niente più grandi fattoriali. |
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L'efficienza era un premio, così ottimali gli esperimenti che arrivarono in questo momento; erano estremamente preziosi. |
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Abbiamo scoperto che non dovevamo avere esperimenti bilanciati perfettamente ortogonali. Queste sono buone funzionalità, ma non sono assolutamente necessarie, quindi abbiamo confezionato quegli esperimenti con ogni fattore che potevamo inserire |
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per ottenere quante più informazioni possibili. |
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Ci siamo anche impegnati in alcuni |
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sulle spalle. Stavo lavorando a un progetto per sostituire il tensioattivo fluorurato nel rivestimento simultaneo. |
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Ciò ha influito sulle proprietà fisiche della parte superiore del film. |
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Non ha influenzato le proprietà fotografiche. Potevo cambiare gli strati fotografici e non aveva alcun effetto sulle proprietà fisiche della superficie, quindi potevo eseguire due esperimenti completamente separati sullo stesso insieme di parti di rivestimento. Era completamente confuso, ma potevamo testarli separatamente. |
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Non raccomandato a meno che tu non capisca veramente il tuo processo. Kodak a quel punto aveva 120 anni di esperienza con rivestimenti sperimentali. |
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Sapevamo direzionalmente cosa sarebbe successo. I nostri esperimenti erano in gran parte calibrati; quanto grande sarebbe stato l'effetto. |
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Il 2005 è arrivato. |
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Kodak ha detto che era ora di andarsene, quindi ho trovato la mia strada verso un'azienda più vecchia anch'essa fondata a Rochester, ovvero Bausch and Lomb. |
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Ora questa clip che ho usato prima: Scopri l'inaspettato. È più importante che confermare il noto. Lo credo fermamente. |
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Ma in un settore regolamentato, è spesso necessario confermare ciò che è noto. |
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La FDA ci richiede di confermare ogni parametro di processo significativo ai suoi limiti di specifica. Quando corri ai limiti delle specifiche e talvolta devono eseguire tutte ... forse non tutte ma la maggior parte ... combinazioni, dei limiti delle specifiche e assicurati che il prodotto sia accettabile. |
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Ma avevamo ancora bisogno di efficienza. Avevamo ancora bisogno di esperimenti efficienti, quindi abbiamo utilizzato quegli esperimenti ottimali. Alcune altre differenze. In Kodak, c'era un aiuto a cui potevo rivolgermi, c'erano alcuni esperti di JMP lì. In B&L, inizialmente, ero l'unico nel nostro gruppo di ingegneria di processo. |
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Ho ricevuto altre reclute e hanno iniziato a venire da me per chiedere aiuto, quindi ho dovuto imparare meglio il software. |
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Ho imparato rapidamente di più sulle strutture di aiuto all'interno del programma e disponibili per telefono e via e-mail, e apprezzo sinceramente le persone che ricevono quelle e-mail e telefonate. |
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Sono anche riuscito a sfruttare la mia posizione per partecipare a più di un Discovery Summit, |
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facilmente le migliori conferenze tecniche a cui abbia mai partecipato. Ho imparato molto. Di solito mi concentravo sui DOE, ma ho imparato molto oltre ai soli DOE. Molte cose diverse che valevano la pena lì. |
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Alcune delle cose, alcuni dei punti salienti durante i miei anni in B&L, una volta ho dimostrato un'interazione a quattro vie... una specie di. |
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C'era una lente a contatto in fase di sviluppo che aveva un difetto unico che poteva essere curato in quattro modi diversi. |
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Se abbiamo impilato i quattro fattori in un fattoriale, la matematica si presenta come un'interazione a quattro vie. Una volta curato, non puoi curarlo di nuovo con gli altri fattori. Non era in senso stretto un'interazione fisico-chimica a quattro vie, ma matematicamente lo era. |
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L'unica interazione a quattro vie che abbia mai incontrato. |
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Ricorderò sempre il 2011 |
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Vertice della scoperta a Denver. È stato il primo a cui ho partecipato ed è stato allora che Bradley Jones e Chris Nachtshiem hanno presentato i progetti di proiezione definitivi. |
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L'ho guardato e ho capito subito per cosa lo avrei usato. Avevo bisogno di verificare i limiti delle specifiche, le specifiche di peso su tutti i componenti che entrano nella miscela di monomeri dovevano essere verificate. |
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Lo uso un DSD per quello scopo. Non solo è stato facile verificare tutti i limiti delle specifiche e le combinazioni dei limiti delle specifiche, |
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ma avevo un modello che potevo usare per fare alcuni esperimenti what-if su cosa succederebbe se stringessimo le nostre specifiche, cosa potrebbe succedere? |
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E lo abbiamo fatto in parte, non perché ne avessimo bisogno, ma perché potevamo... avevamo la capacità di restringere le specifiche e potevamo trarne vantaggio. |
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Ho fatto altri esperimenti sulle spalle. |
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L'anno scorso stavo lavorando a un progetto |
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coinvolgendo una nuova lente a contatto usa e getta quotidiana. |
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Le lenti usa e getta giornaliere non si vendono neanche lontanamente a quello per cui si vendono lenti da 30 giorni, ma il costo di produzione non è molto inferiore. |
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Lo recuperiamo in volume, ma i margini di profitto sono comunque ridotti. Quindi stavamo dedicando una discreta quantità di tempo agli aspetti dei costi del programma. Un collega stava lavorando alla resa nella fase di sformatura. |
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Stavo cercando di ridurre la quantità di solvente utilizzato nella fase di estrazione, in cui eliminiamo i monomeri non reattivi dalle lenti. |
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Abbiamo avuto tre diversi esperimenti sulle spalle, ovunque da 50 a 75 parti in cui il mio collega ha eseguito esperimenti sulla resa, io ho eseguito esperimenti sull'estrazione. |
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Avevo bisogno di 300.000 lenti per ognuna di queste, al fine di verificare che i miei cambi di estrazione sarebbero stati sicuri ed efficaci. |
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L'unico modo in cui ho avuto così tanto tempo sull'attrezzatura di produzione in cui potevamo eseguire questo tipo di test, era condividendo il tempo con altri esperimenti. Anche in questo caso è stato confuso, ma abbiamo potuto testare separatamente e ottenere parametri diversi ed entrambi utilizzare lo stesso esperimento. |
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Abbiamo fatto convalidare le nostre modifiche alla riduzione dei costi in tempo per il lancio del prodotto, e il prodotto è ora sul mercato: infondere lenti a contatto, se qualcuno è nel mercato per una cosa del genere. |
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Ora ho menzionato all'inizio i disegni super saturi ortogonali di gruppo. |
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Quando ne ho sentito parlare per la prima volta in un Discovery Summit, credo, sia stato tre anni fa, |
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Ero un po' come un bambino con un martello che cerca un chiodo. Ho pensato, sai, questo è un altro fantastico progetto di schermatura. Devo provarlo. |
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Ho eseguito molti esperimenti simulati. Ho dimostrato i vantaggi; Ho anche dimostrato le insidie se hai troppi effetti significativi. |
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In realtà non ne ho ancora eseguito uno. Finora, in situazioni di screening, l'ho confrontato con il DSD e ho deciso che nei casi che avevo trovato finora, l'opportunità di stimare alcuni effetti di secondo ordine valeva più dell'esperimento più piccolo che potevo ottenere con un GO-SSD . |
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Quindi alcune raccomandazioni del DOE. Non sono i miei consigli. Sto ripetendo a pappagallo gli esperti qui. |
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Prima di tutto, prendi quei cataloghi e mettili nel fascicolo circolare. Non hai bisogno di loro. |
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Per le situazioni di screening considerare sia DSD che GO-SSD. |
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Scopri qual è il migliore per la tua situazione. |
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Per la maggior parte degli esperimenti, comprese alcune situazioni di screening, un design ottimale sarà la scelta migliore. |
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Ora, in termini di quale parametro ottimale. |
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Se sei preoccupato, dai un'occhiata ad alcune delle presentazioni che Bradley Jones ha tenuto ai precedenti Discovery Summit e otterrai un grande |
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presentazione con molti dettagli. |
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Se non vuoi preoccupartene, non preoccuparti. I vantaggi dei progetti ottimali sono grandi rispetto alle piccole differenze tra i vari parametri ottimali. |
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Non sarai in cattive condizioni solo accettando le impostazioni predefinite. |
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Infine, usa sempre, sempre, sempre gli strumenti di valutazione del progetto prima di iniziare a eseguire l'esperimento. |
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Calcolo sempre la potenza, guardo sempre la mappa termica di correlazione. |
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Se è un esperimento cruciale, lo farò anch'io |
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esegui una serie di simulazioni con diversi livelli di rumore e assicurati di avere davvero buone possibilità di dimostrare ... rilevare il tipo di effetti di cui ho bisogno per essere in grado di rilevare. |
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Prendendo in prestito una frase di King George in Hamilton: "Cosa viene dopo?" |
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Bene, sono andato in pensione da Bausch & Lomb a gennaio, quindi non vengo più pagato come ingegnere. |
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Eppure, un ingegnere nel cuore. |
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Ho lavorato per sviluppare il mio hobby fotografico per tutta la vita come azienda. |
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Qualche settimana fa, ho eseguito un fattoriale tre per tre. |
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Ero preoccupato per le prestazioni di |
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un nuovo obiettivo grandangolare che avevo acquistato. Non ero soddisfatto, ne ho acquistato un altro. |
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Ho confrontato tre obiettivi grandangolari incluso uno più vecchio. Ho usato tre diverse aperture e ho osservato l'uniformità della messa a fuoco come risposta e ho scoperto che non c'è assolutamente niente di sbagliato negli obiettivi. Il problema era con il fotografo. Avevo bisogno di fare un lavoro migliore di messa a fuoco. |
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Informazioni importanti e utili. |
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Mi aspetto di rimanere coinvolto nell'analisi dei dati. Ho fatto alcune analisi dei dati sulle tendenze COVID. guardo a |
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dati di flusso d'acqua in corsi d'acqua e fiumi |
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quindi so quando certe cascate intorno saranno in buona forma. Analizzo anche alcuni dati demografici per la nostra chiesa. |
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Probabilmente non verrò pagato per gran parte di questo lavoro. Sono aperto all'idea della consulenza ma non la perseguo attivamente, quindi è improbabile che accada. |
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Quindi questo è un giro vorticoso attraverso i miei 47 anni come ingegnere lavorando su vari tipi di esperimenti. |
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Sii felice di intrattenere qualsiasi domanda. Grazie mille. |
