候補セット設計：問題に合わせたDOE制約の調整（2021-EU-30MP-784） クリストファー・ゴットウォルト、SAS JMP 統計研究開発ディレクター
実験において、因子間にはしばしば制約があり、それらは破ってはならないものの、数学的に記述することが困難です。これらの制約が重要になる理由は様々です。例えば、パンを焼く場合、時間と温度の組み合わせによっては食べられない炭素の塊ができることが分かっている場合があります。また、低温で高圧を達成するなど、物理的に不可能な因子の組み合わせが存在する場合もあります。このプレゼンテーションでは、候補因子値のシミュレーションデータセットを作成するためのシンプルなワークフローを示します。そこから、JMPのデータ視覚化プラットフォームのインタラクティブなツールと自動再計算を組み合わせて、物理的に実現可能な潜在的な因子の組み合わせを特定し、JMP 16の新機能「候補セット設計」に渡します。これにより、実験で実行する、フィルタリングされた因子設定の最適なサブセットが特定されます。また、過去のプロセスデータに対して「候補セット設計」を使用する方法も示し、プロセス変数の内部相関構造を尊重しながら情報量を最大化する設計を実現します。このアプローチはシンプルで、教えるのも簡単です。これにより、DOE の経験の有無にかかわらず、制約付きの実験の設定が実務者にとってはるかに容易になります。
自動生成されたトランスクリプト...
| トランスクリプト |
| こんにちは、クリス・ゴットウォルトです。 |
| 今日は、 |
| 歴史を構築する |
| グラフィックパラドックスと、ああ、待って、 |
| 間違った話題です。実は |
| 候補者について話す |
| セットデザイン、DOEの調整 |
| 問題に対する制約。 |
| 産業実験 |
| 製品とプロセス |
| 改善には長い歴史がある |
| 私は多くのスレッドで |
| ほんの少ししか知らない |
| 観察を利用するというアイデア |
| 製品とプロセス |
| イノベーションは人類と同じくらい古い |
| それ自体。それは更新された |
| ルネサンス期の焦点と |
| 科学革命。 |
| その後の産業 |
| 革命、科学、産業 |
| ますます活動し始めた |
| 足並みを揃えて。20世紀初頭 |
| 20世紀、エジソンの研究所は |
| 産業革新 |
| 工場規模だが、それは行われた |
| 私の知る限りでは、 |
| 現代の実験的な伝統。 |
| RAフィッシャーが |
| 次のような概念を導入した |
| ブロッキングとランダム化、彼の |
| 仲間、そして義理の息子、 |
| ジョージ・ボックスは、 |
| 今ではおそらく支配的な |
| デザインにおけるパラダイム |
| 実験、最も |
| 統計学が人気の本 |
| Boxの実験者向け |
| ハンターとハンター。 |
| Box, Hunterで説明されている方法 |
| そしてハンターは私が |
| デザインに対する分類学的なアプローチ。 |
| 例えば、あなたが製品を持っているとします |
| または改善したいプロセス。 |
| あなたは物事をよく考えます |
| 変化できる。ノブを回せば |
| 温度、圧力など |
| 時間、使用できる材料、または |
| 処理方法 |
| 使用してください。これらのものは |
| あなたの要因。そしてあなたは考える |
| 彼らが |
| 連続か名目か、そして |
| それらは名目上のもので、何人 |
| 彼らが受けるレベルや範囲 |
| あなたはそれらを変えるつもりです。もし |
| 因子が連続している場合は、 |
| 名前を解読する |
| 最も簡単にマッチするデザイン |
| 問題とリソースに応じて |
| あなたの予算に合ったもの... |
| そのデザインには... |
| Boxのような名前が付けられます |
| ベンケンデザイン、分数 |
| 階乗、または中心 |
| 複合的な兆候、あるいは |
| タグチ配列のようなもの。 |
| 数に制限がある |
| ラン、レベル…数字 |
| カテゴリレベルの |
| 要因などがあるので、 |
| 無理やり押し込むことになるだろう |
| 問題をデザインに取り入れる |
| 見つけられるもの。例えば、 |
| BHHの要因 |
| アプローチ、ボックスハンターとハンター |
| アプローチは、多くの場合、 |
| 2つか3つに絞られた |
| 一意の値またはレベル。 |
| その限界にもかかわらず、 |
| 分類学的なアプローチは |
| 素晴らしい成功を収めました。 |
| もちろん、時間が経つにつれて、 |
| 人々は私たちにできるかどうか尋ねてきました |
| まだもっと上手くやれよ。 |
| より良いというのは、 |
| 私たち自身、どのようにデザインするか |
| 最高の成績を得るために勉強する |
| 関連する質の高い情報 |
| 改善の目標 |
| プロジェクト？このラインの |
| 質問は最終的に |
| 最適設計。最適設計とは |
| 学術研究分野です。 |
| ボックスと並行して開始 |
| 1950年代と1960年代の学校ですが、 |
| 様々な理由で出場できなかった |
| 産業の主流の |
| 実験が終わるまで |
| カスタムデザイナーと JMP。 |
| 習慣の哲学 |
| デザイナーとはあなたが説明する |
| 問題はソフトウェアにあります。 |
| 最適なデザインを返します |
| 予算の数量に応じて |
| 実行します。まず宣言します |
| あなたの回答と彼らの |
| 最小化、最大化などの目標、 |
| またはターゲットにマッチさせてから |
| 要因の種類を説明する |
| 連続的、カテゴリカル |
| 混合など。カテゴリカル |
| 要因はいくつでも |
| レベル。モデルを与えると |
| 結果に合わせたい |
| データ。モデルは少なくとも |
| 平方分析と構成 |
| 主な効果と相互作用 |
| 多項式項。カスタム |
| デザイナーはデフォルトを設定する |
| 自然についての仮定 |
| 目標の達成度、例えば |
| スクリーニングに興味がある |
| あるいは予測、つまり |
| 最適性に反映されている |
| 使用される基準。 |
| デフォルトは上書き可能 |
| 赤い三角のメニュー |
| オプション |
| 何か違うことをする |
| ソフトウェアの意図するもの。 |
| ほとんどのワークフローでは |
| アプリケーションを設定することです |
| モデル。 |
| 次に予算を選択します。 |
| 「デザインを作成」をクリックします。 |
| JMPでは、混合、 |
| 連続的かつカテゴリカル |
| 最適化アルゴリズム、解決 |
| 因数の数倍 |
| 行数。 |
| 次に設計データを取得します |
| 必要なものがすべて揃ったテーブル |
| 応答データを除く。これは |
| 素晴らしいワークフローです |
| 要因は変化する可能性がある |
| 互いに独立している。 |
| もしできなかったら？ |
| 制約はありますか？ |
| いくつかの要素の値が |
| 可能な範囲を決定する |
| 他の要因によるのでしょうか? |
| じゃあ、できるよね... |
| いくつかの要因を定義することができます |
| 制約またはそれを使用する |
| 許可されていない組み合わせ |
| フィルター。 |
| 残念ながら、これらの |
| 強力なツールです |
| 制約実験 |
| 地域では、まだ非常に |
| 特徴づけるのが難しい |
| これらを使用して制約を作成します。 |
| ブラッド・ジョーンズのDOEチーム、ライアン・レキベッツ、 |
| ジョセフ・モーガンとケイレブ |
| キングは |
| 非常に便利な新しい |
| 取り扱いを容易にする機能 |
| 制約が大幅に緩和される |
| JMP 16。これらは |
| 候補または共変量の実行。 |
| あなたにできることは、 |
| 所有し、すべてのテーブルを作成する |
| 可能な組み合わせ |
| 必要な要素設定 |
| カスタムデザイナーに |
| 検討してください。そして、それらをロードします |
| ここで、それらは |
| 要因の組み合わせのみ |
| デザイナーが設定した |
| 意思... |
| 見ていきます。オリジナルの |
| 私はこれを |
| 候補者テーブルは、 |
| メニュー要素の設定 |
| カスタムデザイナー。 |
| これにより、JMPユーザーは |
| 信じられないほどのレベルのコントロール |
| 彼らのデザイン。私がやろうとしているのは |
| 今日はいくつか見ていきます |
| 使い方の例 |
| これをカスタムするには |
| デザイナーがその潜在能力を発揮する |
| カスタマイズツールとして |
| 目の前の問題に合わせた設計。 |
| その前に、 |
| 少し話題を逸らして |
| JMP Proでは |
| カスタムデザイナーのバージョン、 |
| 今では、 |
| 制限を宣言することができます |
| 設計時の検出。 |
| 欠損値のない値が必要な場合 |
| ここでの制限については、カスタム |
| デザイナーは列を追加します |
| 通知するプロパティ |
| 一般化回帰プラットフォーム |
| 検出限界の |
| すると自動的に |
| 分析は正しい。これは |
| 劇的に高いパワー |
| 効果を検出し、はるかに低い |
| 予測には偏りがあるが、それは |
| それはまた別の話のテーマです。 |
| ここにたくさんのアプリケーションがあります |
| 私が思いつく限りでは |
| 候補舞台デザイナー。 |
| 最も単純なのは、 |
| 連続因子は、 |
| 1つ以上のカテゴリのレベル |
| 要因。もう一つの例は、 |
| 範囲を制御できない |
| 要因を完全に |
| 独立して、しかし、 |
| 制約を書くのは難しい |
| ダウンする方法は2つあります |
| これに使用できます。1つは使用しています |
| 履歴プロセスデータとして |
| 候補セット、そして |
| もう一つは私がフィルターと呼んでいるものです |
| あなたが創造するデザイン...デザイン |
| 巨大な初期データセットを使用して |
| ランダムな数字またはスペース |
| デザインを記入し、行を使用する |
| 散布図の選択範囲 |
| ポイントを拾い上げる |
| 制約を満たしていません。 |
| また、 |
| 本当に高度にカスタマイズされた混合物 |
| 問題、特に状況 |
| 多層構造になっている |
| 混合。これは |
| 私がなりたいもの |
| 今日について話すことはできませんが、 |
| 将来これは何か |
| あなたが目指すべきもの |
| この候補者に何ができるのか |
| 舞台デザイナー。また、 |
| 非線形制約と |
| フィルタリング方法、同じ |
| 他の種類の |
| 制約です。それは非常に |
| シンプルですぐに |
| 最後に例を挙げる |
| これを例証します。 |
| それでは最初の例を考えてみましょう |
| 例えば、 |
| ターゲットレスポンスを一致させる |
| 2つの要因の調査。 |
| 装備されている...装備 |
| サプライヤーは2社あり、 |
| レベルともう一つは |
| デバイスの温度。 |
| 2つの異なるサプライヤーが |
| 異なる動作範囲 |
| サプライヤーAのほうが |
| 2つのうち狭い方から |
| 150〜170℃。 |
| しかし、それは制御可能であり、 |
| より細かい解像度 |
| 約5度。サプライヤーB |
| 動作範囲が広い |
| 140度から180度まで |
| 摂氏ですが、 |
| 10度まで制御可能 |
| 摂氏。 |
| 12回の試行で |
| これらを最適に組み合わせる |
| 2つの要因。 |
| 考えられるすべてのものを列挙する |
| 2つの組み合わせ |
| 10ランの要因 |
| ここにテーブルがあります。作成中です |
| これを自分たちで手作業で行います。 |
| では、5つの可能性を挙げてみましょう |
| 機械タイプAの値 |
| 温度設定。そして |
| ここに5つの可能性がある |
| タイプBの温度の値 |
| 設定。最高のものを求めています |
| 12回の実行で設計が完了し、 |
| 行数 |
| 候補者表。これは |
| 理論的には問題ですが、私は |
| のコピーを作成することをお勧めします |
| 念のため候補を設定 |
| 実行回数は |
| 候補者テーブルが超過しています |
| あなたが探している番号 |
| デザインのために。 |
| それからカスタムに行きます |
| デザイナー。 |
| 共変量を選択 |
| 要因ボタン。 |
| 必要な列を選択します |
| 候補デザインとしてロード |
| 要因。候補者は |
| デザインが読み込まれ、表示されます。 |
| 相互作用効果を加えてみましょう。 |
| 二次関数効果も同様 |
| 気温です。今、私たちは |
| 作成前の最終ステップ |
| デザインについて説明したいのですが |
| 表示される2つのオプション |
| デザイン生成アウトライン ノード。 |
| 最初のものは、強制的に |
| すべての行に |
| 元のテーブルで選択された |
| または、 |
| カスタムの候補者 |
| デザイナーです。 |
| チェックポイントは |
| 最適性によって有利になる |
| 基準を強制したい |
| デザインに組み込むことで |
| このオプションを使用してください。少し |
| 同じ列に並んで |
| 拡張デザインの作成 |
| それらだけに基づいて、ただし |
| あなたは可能性をコントロールしている |
| 要因の組み合わせ |
| 追加の行。 |
| 2つ目の選択肢は、私が |
| ここで意図的にチェックすることで、 |
| 選択される候補行 |
| 複数回。これにより |
| 最適な選択 |
| 複製であり、おそらく |
| 走ろうとしているなら良い考えだ |
| 物理的な実験。もし、 |
| 一方、あなたは |
| 見つけるべき行の最適なサブセット |
| 新しい高級マシンで試す |
| SVEMのような学習アルゴリズムは、 |
| 私の他の講演のテーマ |
| 3月のディスカバリー |
| 会議。あなたは望まないでしょう |
| このオプションをチェックしてください |
| 基本的に、もしあなたが |
| 回答がすべて揃っていない |
| すでに価値が分かっているなら、 |
| このボックスとすでに持っている場合は |
| 応答値の場合は、実行しないでください。 |
| サンプルサイズを12にリセットし、 |
| 「デザインを作成」をクリックします。候補者は |
| デザインはその栄光のすべてにおいて |
| 他のものと同じように見える |
| カスタムメイドのデザイン |
| デザイナーです。 |
| 中央のJMPウィンドウ、JMPも |
| 元の行を選択する |
| 候補者が選んだテーブル |
| 設計アルゴリズム。10 |
| 12 行が選択されませんでした。 |
| 右側には新しい |
| 設計テーブル、右端 |
| 表の列は |
| その起源の行 |
| 実行します。元の行が |
| 11と15は2回選ばれました |
| これらは複製です。 |
| これはヒストグラム表示です |
| デザイン。 |
| 温度の異なる値 |
| 候補者グループによって選ばれた |
| 異なるマシンのアルゴリズム |
| 種類があります。全体的にこのデザインは |
| うまくバランスが取れているが、 |
| 3段階の温度設定 |
| マシンタイプA。幸いなことに、 |
| 行を選択することができます |
| デザインに強制したい |
| 3つあることを確認する |
| 温度レベル |
| 両方のマシンタイプ。 |
| 必要な行を選択するだけです |
| デザインに強制的に |
| 共変量表。含めるをチェック |
| 選択された共変行すべてを |
| デザインオプション。 |
| そして、 |
| これらすべてがわかるでしょう |
| 今では両方のレベルで |
| マシンには少なくとも3つ |
| 気温レベル |
| デザイン。最初のデザインは |
| 私たちが作ったのは左側です |
| そして新しいデザインは |
| 3つのレベルがある |
| マシンタイプA |
| 温度設定は終了しました |
| ここは右側です。 |
| 2つ目の例は、 |
| 実際のデータセットから |
| 冶金製造 |
| プロセス。同社は |
| 収縮量を制御する |
| 焼結工程中に |
| 豊富な歴史的データがある |
| 機械を適用した |
| 予測するための学習モデル |
| 収縮するので、ある程度のアイデアがあります |
| 重要な要素は何でしょうか。 |
| しかし、実際に最適化するには |
| プロセスについては、本当に |
| 計画された実験を行う。 |
| ローラ・カストロ・シロ |
| 一度指摘されたら... |
| ローラ・カストロ・シロがかつて |
| 因果関係は |
| データの所有物ではなく、 |
| データ生成 |
| メカニズム、そしてジョージボックスとして |
| 表紙の内側にはこう書かれている |
| 実験者のための統計、 |
| 何が起こるかを知るために |
| 何かを変えれば、それは |
| 変更する必要があります。 |
| 今は、 |
| 証明する歴史的データ |
| 因果関係は |
| 重要な情報 |
| どのような要因の組み合わせ |
| 使用できる可能性がある |
| デザインにおいて。 |
| まず、 |
| 表内の列 |
| 制御可能な要因を表す |
| もっと |
| 受動センサー測定 |
| あるいは量を動かす |
| 直接制御することはできません。 |
| 散布図を一目見れば |
| 潜在的な継続要因 |
| があることを示しています |
| 暗黙の制約は |
| 特徴づけるのが難しい |
| 線形制約または許可されない |
| 組み合わせ。しかし、これらの |
| のサンプルを表す |
| 可能な組み合わせ |
| と一緒に使用できます |
| 候補デザイナーはかなり |
| 簡単に。 |
| これを実現するために、 |
| カスタムデザイナー。 |
| レスポンス。私はいくつかの |
| 共変量因子。 |
| 制御できる列 |
| 係数...DOE係数と |
| OKをクリックします。これで |
| ロードしました。二次方程式を立ててみましょう |
| 応答曲面モデルとして |
| ベースモデルを選択します。 |
| モデル用語を除く |
| インターセプトする。その後、制御を実行する |
| さらに右クリックして変換 |
| これらの用語をすべて |
| 考えられる影響。これは、 |
| 応答との組み合わせ |
| 選択された表面モデルは、 |
| 私たちは |
| ベイズI最適候補 |
| セットデザイン。 |
| 許可するボックスにチェックを入れてください |
| 最適に選択された複製。 |
| サンプルサイズを入力してください。 |
| そしてデザインを作成します |
| 私たちにとっては |
| 因子の分布、 |
| 一生懸命努力しているのがわかる |
| さらなるバランスを追求する。 |
| 左側には |
| 散布図マトリックス |
| 連続因子から |
| 元のデータと右側 |
| 100列のデザインです。 |
| 焼結において |
| 気温は、 |
| 1220 の潜在的な外れ値。 |
| 確認しておきたいのは |
| これらは実際の値です。 |
| 将軍、あなたは |
| 入力内容を確認してください |
| 候補セットはクリア |
| 外れ値と欠損値 |
| 候補として使う前に |
| 舞台デザイン。ロンとの会話の中で |
| ケネットこれ...3月に |
| 2021年ディスカバリーカンファレンス、 |
| 使い方を簡単に説明します |
| 外れ値と欠損値 |
| 除去するためのスクリーニングプラットフォーム |
| 外れ値を取り除いて |
| 欠損値を表示して |
| 後で使用する |
| このようなステージです。 |
| さて、問題があったとしましょう |
| 最初の例と同様に、 |
| 2台のマシンがある |
| 種類がありますが、今では |
| 温度と圧力として |
| 要因があり、私たちは |
| 温度と圧力は |
| 独立して変化し、 |
| その依存の性質 |
| マシンタイプ間の変更。 |
| 初期スペースを作成できます |
| 充填設計と使用 |
| データフィルターを削除する |
| 実現不可能な組み合わせ |
| 要因を個別に設定 |
| 各マシンタイプごとに。 |
| 候補セットデザイナーを使用する |
| 最も効率的なものを見つけるために |
| この状況を想定した設計。 |
| それで私はこれを経験しました、 |
| だから私は自分のスペースを作りました |
| 充填デザイン。1,000種類あります |
| 実行して、私は |
| グローバルデータフィルターを適用し、 |
| さまざまなものを削り取るために使う |
| 温度の組み合わせ |
| そして圧力をかけることで |
| それぞれに制約がある |
| マシンタイプ。 |
| そこで私はLassoを使います |
| 切り取る道具 |
| マシンBのコーナー。 |
| そして私は戻って切断しました |
| マシンBの別のコーナーなので |
| マシンBは、 |
| より広い活動地域のようなもの |
| 温度と圧力において。 |
| その後、機械に切り替えます |
| A. そして、私たちは |
| なげなわツール |
| 剃る |
| その外側にあるポイント |
| 営業地域。そして、 |
| その事業地域は |
| マシンAよりもずっと狭いです。 |
| そして、これが私たちの組み合わせたデザインです。 |
| そこからそれをロードすることができます |
| カスタムデザイナーにアップロードします。 |
| そこにRSMモデルを配置し、 |
| 実行回数を32に設定し、 |
| 共変行を |
| 繰り返します。そしてクランクします |
| それが終わると、 |
| すべてのポイントを選択します |
| 候補者グループによって選ばれた |
| デザイナーです。そしてここで |
| 選択されたポイント。 |
| これらは強調表示されており、 |
| 候補ポイントの元のセット |
| 選択されなかったものは |
| 灰色です。 |
| 新しいデザインを提案します |
| YをXでフィットすると |
| 散布図を見ると、 |
| その |
| 機械Aの設計ポイント |
| 赤い部分は内側にあります |
| スペースの、そしてタイプ |
| Bランは青色で表示されます。 |
| より広い運用地域と |
| 私たちはこれらの点をこのように見ています |
| ここから、さらに遠くへ。だから |
| 私たちはすぐに |
| 線形制約のある設計 |
| カテゴリーによって変化する |
| 要因を行かなくても |
| 面倒なプロセスを導き出す |
| 線形結合係数。 |
| 基本的なJMP 101を使用しました |
| 視覚化とフィルタリング |
| ツール。この考え方は一般化している |
| 他の非線形 |
| 制約やその他の複雑な |
| 状況をかなり簡単に解決できます。 |
| では、これから |
| フィルタリングと多変量 |
| 非常にユニークな新しいタイプの |
| 私があなたに保証するデザイン |
| 今まで見たことがない。 |
| に行く |
| なげなわツール。 |
| 非常に珍しいものを切り取る |
| 制約。 |
| そして反転します |
| 選択。 |
| これらの行を削除します。 |
| そうすれば、これをスピードアップできる |
| 少しだけ。 |
| そして同じことをする |
| X1の他の組み合わせ |
| その他の変数。 |
| 非常に |
| 珍しい形の候補セット。 |
| これをロードすると |
| カスタムデザイナー。同じ |
| 以前と同じように。 |
| 共変量として列に |
| すべてを含むデザインを設定します... |
| すべての高次の相互作用が行われた |
| 可能であれば100 |
| 走る。そして今、私たちは |
| このデザインは |
| 異常な制限領域 |
| これらを考慮すると最適である |
| 制約。 |
| ということで、最後に |
| イメージです。とても興奮しています |
| 何ができたか聞いてください |
| 新しい候補者たちとともに |
| デザイナー。DOEに敬意を表します |
| これを追加してくれたチーム |
| 驚くほど便利で |
| 柔軟な新機能。ありがとう |
| あなた。 |
高度な統計モデリング自動化とスクリプト基本的なデータ分析とモデリング消費者および市場調査コンテンツの編成データのブレンドとクリーンアップデータの探索と可視化実験計画法マスカスタマイゼーション品質およびプロセスエンジニアリング結果の共有と伝達
