Dans la première partie de cette série de blogs, nous mènerons une expérience de sélection qui prend en compte quatre facteurs concernant la luminosité des lanternes de bouteilles PET : le type de liquide, le volume, la concentration (convertie en logarithme commun) et la forme de la bouteille PET (plis, cola ). a été réalisée.
Les expériences ont confirmé que le volume, la concentration et la forme de la bouteille en plastique affectaient la luminosité. Par conséquent, dans la deuxième partie, sur la base des résultats de l’expérience de dépistage, nous examinerons l’aspect pratique en cas de catastrophe. En appliquant un modèle de surface de réponse, nous étudierons la capacité et la concentration optimales lors de l'utilisation d'une boisson pour sportifs dans une bouteille PET pliée comme lanterne.
Référence : Blog précédent
Utilisation du plan d'expériences (DOE) pour découvrir les conditions qui font qu'une lanterne en bouteille en plastique est la plus brillante ~ Partie 1. Expérience de dépistage ~
Expérience d'optimisation
Créons un plan pour adapter un modèle de surface de réponse à l'aide de "Conception personnalisée". Définissez la réponse et les facteurs comme ci-dessous et dans le "modèle" [RSM] (pour Response Surface Model) pour spécifier un modèle de surface de réponse (un modèle qui inclut les effets principaux, les interactions quadratiques et les termes au carré). La valeur par défaut pour le nombre d'expériences est de 12 et le plan sera créé en cliquant sur le bouton [Créer un plan].
■Saisie des données expérimentales, visualisation des données expérimentales
J'ai mené une expérience sur le plan créé et saisi la luminosité (lux) lue sur l'illuminateur.
Dans le même temps, nous avons créé un graphique montrant la relation entre les points expérimentaux et la luminosité dans la zone expérimentale à l'aide de Graph Builder. Dans cette expérience
Les points expérimentaux sont le sommet de la zone expérimentale, le point de l'axe (le niveau entre la limite inférieure et la limite supérieure de chaque facteur) et le point central. Un tel plan plan du complexe central Il s’agit d’un plan typique pour installer une surface de réponse.
Dans la zone expérimentale, le coin supérieur droit (la capacité et la concentration sont plus grandes) semble être plus lumineux.
■Rapport d'analyse
Il s'agit d'un rapport d'analyse lors de l'ajustement d'un modèle de surface de réponse.
- En regardant le "Rapport sur les valeurs prédites et les valeurs réelles", R au carré est de 0,93, On peut voir qu'il n'y a pas de points expérimentaux qui s'écartent de manière significative de la ligne rouge (la zone où correspondent les valeurs mesurées et les valeurs prédites). Pour un modèle qui utilise deux facteurs, le modèle présente un bon ajustement.
- En regardant le rapport « Estimation des paramètres », le terme carré de log10 (concentration) est significatif, c'est-à-dire qu'il y a un effet de surface.
■Profil de prédiction
Dans le profil de prédiction, les conditions pour le facteur qui donne la plus grande valeur de luminosité prédite sont [Maximiser la satisfaction] J'ai essayé d'utiliser les options.
Lorsque vous mettez une boisson pour sportifs dans une bouteille Hida Hida, la luminosité est maximale lorsque le volume est de 500 ml et la concentration est de 100 %, et la luminosité à ce moment est de 25,9 (lux).
De là, nous avons appris que si vous souhaitez utiliser une boisson pour sportifs comme lanterne de bouteille en plastique, vous pouvez simplement utiliser la bouteille non ouverte sans ajuster le volume ou la concentration.
■Profil de contour
Visualisons le modèle de surface de réponse ajusté à l'aide de courbes de niveau. Le « profil de contour » ci-dessous est une ligne de contour lorsque l'axe horizontal est la capacité et l'axe vertical est log10 (concentration). De plus, les zones où la valeur de luminosité prévue est de 20 ou plus sont affichées en blanc.
S'il suffit que la luminosité soit de 20 (lux) ou plus, il serait judicieux d'envisager de régler le facteur dans la zone blanche.
Même si vous buvez environ la moitié d'une boisson pour sportifs (la capacité est de 250 ml), la luminosité devrait être supérieure à 20 (lux), on pense donc qu'une luminosité suffisante sera obtenue.
Expérience de confirmation
Enfin, nous avons refait l'expérience dans des conditions dont nous aimerions définir les facteurs dans le futur, telles que des conditions optimales, et avons confirmé que les valeurs mesurées et les valeurs prédites obtenues par le modèle étaient proches les unes des autres.
Dans cet exemple, la luminosité a atteint son maximum lorsque le volume était de 500 ml et la concentration de 100 %. Nous avons donc mesuré à nouveau la luminosité dans ces conditions, indépendamment des expériences précédentes, et avons constaté que La valeur mesurée est de 25,5 (lux) est devenu.
Dans les conditions optimales déterminées par le profil de prédiction La valeur prévue est de 25,9 (lux) Par conséquent, la valeur mesurée et la valeur prédite sont proches, confirmant la reproductibilité de la luminosité dans des conditions optimales.
J'ai expérimenté en amateur...
J'ai présenté l'expérience de la lanterne en bouteille en plastique en deux parties, mais l'expérience était étonnamment difficile. J'ai dû ajuster la concentration et le volume, alors je l'ai fait dans ma cuisine à la maison. J'étais en train d'ajuster les concentrations et de saisir des données expérimentales dans la pénombre à l'aide de tasses à mesurer, et avant de m'en rendre compte, il était minuit. . .
Malgré cela, nous avons réussi à obtenir suffisamment de résultats expérimentaux pour les expliquer à tout le monde. Cependant, depuis que j'ai mené une expérience au niveau d'une recherche scientifique indépendante, j'ai des doutes quant à savoir si les résultats sont vraiment précis et s'ils sont reproductibles ou généralisables. Si vous êtes intéressé, essayez d’expérimenter.
Les lanternes en forme de bouteille en plastique sont un moyen de fournir une luminosité adéquate en cas d’urgence. Veuillez garder cela à l'esprit.
par Naohiro Masukawa (JMP Japon)
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