756831_ko-KR

liliconcom

가상 교실은 앞으로도 계속될 것입니다. DOE 실습은 어떻게 진행해야 할까요? (2021-US-30MP-842)

Ledi Trutna, JMP Education, SAS
다이애나 발라드, 통계학자, 브루어 사이언스

원격 DOE 수업을 진행하는 데 있어 가장 어려운 점은 실시간 실습입니다. 학생들은 실제로 실험을 설계하고, 데이터를 수집하고, 분석하고, 모델을 생성하고, 확인 실험을 진행함으로써 DOE의 구성 요소들을 완성합니다. 하지만 학생들과 물리적으로 멀리 떨어져 있는 상황에서 강사로서 우리는 이러한 실습을 어떻게 진행할 수 있을까요? 원격 환경에서 학생들과 함께 진행한 실제 DOE 사례를 제시한 후, 어떤 규모의 그룹이든 유사한 실험을 관리하고 진행할 수 있는 방법에 대한 제안을 제공합니다.

자동 생성된 대본...

스피커	성적 증명서
올리비아 리핀콧	그래서 그는 가상 교실이 계속 존재할 것이라는 것을 확인하기 위해 녹음을 시작했습니다. 실습을 어떻게 진행해야 할까요?
	적절한 발표입니다. 그리고 이 발표는 구직 활동 정상 회의에서 사용하기 위해 녹음되며 JMP ​​사용자 커뮤니티에서 공개적으로 볼 수 있다는 것을 이해하셨습니까? 이 녹음 및 사용을 허가해 주시겠습니까?
	예.
올리비아 리핀콧	저는 카메라와 음소거를 끄고, 음소거가 끝나면 바로 시작하실 수 있습니다.
레이디 트루트나	안녕하세요, 저는 트루트나 부인입니다.
다이애나 발라드	저는 Brewer Science의 다이애나 발라드입니다.
레이디 트루트나	저는 SAS Education에 근무하고 있습니다.
다이애나 발라드	우리는 둘 다 텍사스주 오스틴에 살고 있으며, 오랫동안 서로를 알고 지냈습니다.
레이디 트루트나	다이애나, DOE를 가르치는 데 JMP를 사용한 지 얼마나 되었나요?
다이애나 발라드	저는 1996년경부터 JMP를 사용하기 시작했고, 1994년부터 DOE를 가르치기 시작했습니다. 여러분은 어떠신가요?
레이디 트루트나	저는 1987년부터 DOE를 가르치기 시작했고 1996년부터 JMP를 사용하기 시작했습니다.
다이애나 발라드	그러니까 우리가 DOE에서 총 50년 동안 가르친 셈이죠.
	우리가 그렇게 늙었나?
레이디 트루트나	네, 저희는 정말 오랜 역사를 가지고 있습니다. 그래서 오늘은 교실에서 실험을 수행하고 DOE를 가르치면서 겪었던 경험과 그 실험을 가상 교실로 전환하는 방법에 대해 이야기해 보고 싶습니다.
다이애나 발라드	모든 DOE 수업에 실제로 데이터 수집이 있는 것은 아니죠. 언제부터 교실에서 이런 종류의 실험을 시작하셨나요?
레이디 트루트나	텍사스 인스트루먼트에 있을 때, 저는 실험 설계를 가르치기 시작했습니다. 실제로 도구치 실험 설계를 가르치고 있으며, 의심하는 엔지니어에게 설계된 실험이 어떻게 작동하는지 보여주는 발사대를 가지고 있습니다.
	그리고 저는 팀이 요인에 대한 브레인스토밍을 하고, 측정 과정을 파악하고, 데이터를 수집하고, 분석하고, 확인 작업을 모두 교실에서 진행하는 카타펄트를 사용하여 이 연습을 개발했습니다.
	작은 플라스틱 골프공을 던져서 어디에 떨어지는지 측정하는 거였어요. 정말 재밌었고, 참여한 많은 엔지니어들에게 DOE가 생생하게 느껴졌어요. 저는 DOE에서 수년간, 심지어 일부 SPC 수업에서도 이 기술을 활용했어요.
다이애나 발라드	함께 강의를 시작했을 때, 둘 다 컨설팅을 했을 때, 시미텍에서 각자 다른 시기에 업무를 맡았을 때 그 이점을 알게 되었습니다. 그러다 2000년대 초에 같은 회사에서 컨설팅을 시작하면서 함께 수업을 진행하게 되었습니다.
레이디 트루트나	그리고 그 회사는 실제로 실습을 중시했기 때문에 종이 헬리콥터와 레고 장난감 자동차, 비행기와 네르프 건도 사용합니다.
다이애나 발라드	월마트나 타겟에서 찾을 수 있는 가장 작은 레고 자동차들을 다 사려고 쇼핑을 다녔던 기억이 납니다. 오래 못 쓰고 부품이 없어지는 경우가 많았거든요. 그리고 캐터펄트는요? 여행용으로는 별로였지만, 작은 레고 자동차들은 괜찮았고 구하기도 어려웠어요.
레이디 트루트나	따라서 이 모든 실험에서 공통적으로 발견되는 것은 거리나 시간과 같은 측정 가능한 반응과 실험의 데이터 수집 또는 실행이었습니다.
	빠르게 진행되었습니다. 데이터 수집에 세 시간을 허비하고 싶지 않았습니다. 30분 안에 데이터 수집을 완료할 수 있기를 바랐습니다. 즉, 측정이 빠르게 이루어질 수 있는 방법을 찾고 있었습니다.
다이애나 발라드	가상 교실에 대해 이야기해 보겠습니다. Zoom이나 Teams를 통해 수업을 진행하고 있는데, 학생들은 전국에 흩어져 있습니다. 물리적으로 멀리 떨어져 있는 상황에서 어떻게 교실 환경에서 학생들을 대상으로 실험을 할 수 있을까요?
레이디 트루트나	그래서 다이애나와 저는 지난 여름에 이 가상 세계에서 어떻게 실험을 할 수 있을지에 대해 브레인스토밍을 했습니다. 그 브레인스토밍 세션에는 술이 섞여 있었을지도 모르지만,
	적어도 당시에는 거의 모든 사람이 재택근무를 하고 있었을 거라고 추측할 수 있었습니다. 그렇다면 집에서 실험할 수 있는 것은 무엇이었고, 이 실험의 목표는 무엇이었을까요?
	그래서 우리는 누구도 답을 알 수 없을 만큼 복잡하면서도 데이터 수집에 많은 시간이 걸리지 않을 만큼 간단하기를 원했습니다.
	영원히요. 그래서 우리는 물을 끓이기로 했습니다. 모두가 난로, 프라이팬, 스톱워치를 사용할 수 있을 거라고 가정하고, 물이 끓는 데 걸리는 시간을 측정해 보기로 했습니다.
다이애나 발라드	누가 감시하는 냄비는 절대 끓지 않는다고 했는가? 우리는 여러 가지 요소를 브레인스토밍했고,
	그래서 실험 실행 방법에 대한 많은 질문이 나왔습니다. 그래서 JMP에서 실험을 하나 설계하고 실행해 봤습니다.
	그리고 선택에 대해서도 많이 배웠어요. 스토브는 얼마나 뜨겁게 켜야 할까요? 작동 순서는 어떻게 되나요?
	타이머는 언제 시작해야 하나요? 끓는다는 건 무슨 뜻인가요? 끓지 않으면 어떻게 되나요? 냄비를 망가뜨릴까 봐 걱정했던 적이 한 번 있었습니다. 물이 바닥나려고 했지만, 우리가 생각하는 끓는 물의 기준만큼 끓지 않았거든요.
레이디 트루트나	다이애나가 실험을 마친 후, 저도 실험을 해야 했고, 그런 다음 우리는 실험을 진행하는 과정에 대한 몇 가지 사항에 동의할 수 있었습니다.
다이애나 발라드	예를 들어, 예열된 물이 아닌 차가운 스토브와 일반 물로 시작해야 합니다. 그리고 필요한 시간을 최소화하기 위해 많은 양의 물을 끓이지 않아야 합니다. 저희는 1~4컵 정도의 양으로 시작했습니다.
	하지만 끓는 데 15분 이상 걸리는 경우도 있었고, 전혀 끓지 않는 경우도 있었습니다.
	그래서 우리는 선택이 무엇인지 배웠습니다.
	넓은 팬
	잘 작동하지 않아서 넓은 팬을 없애기로 했습니다.
레이디 트루트나	실험 규모를 작게 유지하기 위해 몇 가지 요소를 제외했습니다. 예를 들어, 뚜껑을 닫거나 닫았을 때, 또는 팬을 켰거나 껐을 때의 상황은 테스트하지 않았습니다. 그런 상황에서는 실험을 하지 않았습니다.
다이애나 발라드	그리고 우리는 소금을 넣는 것에 대한 정의가 서로 다르다는 걸 알게 됐어요. 저는 티스푼이라고 생각했는데,
	당신은 대시를 생각하고 있었죠.
	하지만 우리 둘 다 소금을 넣으면 물그릇이 더 빨리 움직이는지 궁금했습니다.
레이디 트루트나	그래서 진짜 난관은 끓는다는 것의 정의에 동의하는 것이었습니다. 제 인덕션 레인지에서는 물이 아주 빨리 가열되어 끓기 시작합니다. 그래서 저희는 세 가지 측정값을 사용하기로 했습니다.
	첫 번째는 스토브 바닥에 작은 기포가 생기는 시간입니다. 아주 작은 기포들이 보일 거예요. 팬 왼쪽에 있는 스토브 바닥에서 올라오는 기포를 볼 수 있습니다.
	그리고 물이 끓는 소리가 언제 나는지도 측정할 거예요. 마지막으로 큰 거품이 나는지도 측정할 거예요. 자, 이게 큰 거품이에요.
	큰 거품이 생기기 시작할 때 스톱워치를 클릭하거나, 끓는다고 말할 때까지 얼마나 기다려야 합니까?
다이애나 발라드	이게 제가 평평한 팬을 사용하면서 겪었던 문제인데, 물이 조금만 들어갔을 때는 결코 그렇게 큰 거품이 생기지 않았어요.
	나는 물을 모두 끓였지만
	크고 눈에 띄는 기포가 생기지 않아서 타이머가 멈추지 않았습니다. 그래서 팬 유형 계수를 평평한 부분을 제외하고 크고 작은 두 단계만 설정하기로 했습니다.
레이디 트루트나	그리고 우리는 비슷한 크기와 종류의 팬을 가지고 있었습니다. 그래서 이건 제 큰 팬과 작은 팬이었고, 이건 다이애나의 큰 팬과 작은 팬이었습니다.
다이애나 발라드	우리는 팬의 크기와 버너의 크기 사이에 상호 작용이 있을 것이라고 추측했습니다. 왜냐하면 우리는 요리 경험을 통해 작은 버너에 큰 팬을 올려놓으면 큰 버너에 큰 팬을 올려놓았을 때보다 덜 빨리 데워질 수 있다는 것을 알고 있기 때문입니다.
	그래서 두 실험을 모두 실행하고, 각자의 실험을 실행하고, 서로의 결과를 공유한 후, 우리는 기꺼이 참여하는 사람(피해자)에게 시도해보고 싶었습니다.
	텍사스 오스틴에는 통계학자 그룹이 있는데, 예전에는 시미테크와 제휴했었고, 지금은 통계 덕후들로 구성된 그룹으로 확대되어 1년에 2~3번 정도(적어도 코로나 이전에는 그랬습니다) 함께 점심을 먹습니다.
레이디 트루트나	그래서 그 실험은 점심 실험이라는 개요 상자에 담겨 있지만, 우리가 한 것은 가상 점심을 예약하고 모든 사람에게 데이터를 수집하는 데 도움을 요청한 것입니다.
	우리는 데이터를 수집하고 실험을 설계하기로 동의한 7명의 참가자를 확보했으며 그들에게 각각 2회씩 실험을 할당했습니다.
	스토브에 버너가 하나 있고, 팬도 여러 개 있다고 가정했을 때 말이죠. 그리고 우리는 가스 스토브와 전기 스토브 등 다양한 종류의 스토브를 구비하고 있을 거라는 걸 알고 있었고, 스토브의 개수도 똑같지는 않을 거라고 생각했습니다.
	그래서 저희는 모두가 같은 방식으로 실험할 수 있도록 실험 방법을 만들었습니다. 그리고 이렇게 말했습니다. "이게 바로... 이렇게 실험을 진행해 주세요."
다이애나 발라드	우리는 각 사람이 두 번의 실행에 대한 데이터를 수집할 수 있도록 블록당 두 번의 실행이 있는 고정 블록으로 설계했다고 생각합니다.
	온도를 최대로 설정한다고 가정했을 때, 저희의 목표 시간인 약 15분 안에 쉽게 달성할 수 있습니다. 그런 다음 데이터를 표로 정리하여 모든 사람과 공유할 수 있습니다.
레이디 트루트나	JMP에서 이 디자인을 하는 방법을 보여드리겠습니다. 저널 하단에는 응답 테이블과 요인 테이블이 있는데, DOE로 가서 사용자 지정 디자인을 하겠습니다.
	그리고 그 요인들과 응답들을 불러옵니다. 그래서 요인 표는 제가 마지막으로 건드린 표였죠. 그래서 요인들을 불러오고 나서 응답 표를 찾아서 응답들을 불러오겠습니다. 자, 다이애나, 이렇게 하면 안 돼요.
다이애나 발라드	저는 그렇게 하지 않을 겁니다. 실제 교실에서 학생들이 직접 디자인하는 경험을 하기를 정말 바랍니다.
레이디 트루트나	시간 절약 차원에서 이렇게 하고 있는데, 응답과 요소를 불러오는 중인데 아직 끝나지 않았습니다. 제가 최소화하고 싶은 세 가지 응답은 다음과 같습니다.
	제 팩터는 네 개인데, 블로킹 팩터는 없어서 한 사람당 두 번씩 런을 할 겁니다. 그래서 이걸 고정 블록으로 만들어서 한 사람당 두 번씩 런을 할 수 있게 했습니다. 이 블록을 "퍼슨 스토브"라고 부르겠습니다.
	그리고 모델에 어떤 항을 넣을지 생각해야 합니다. 주효과만 사용하는 모델의 경우 14번의 실행이 필요한데, 만약 그 상호작용 중 일부를 원한다면 어떻게 해야 할까요?
	이 14개 런 디자인은 7명에게는 완벽하게 맞지만, 그 중 일부 상호작용을 살펴보고 싶다면 어떻게 해야 할까요?
	RSM 버튼을 클릭하고 모든 2인자 상호작용과 두 연속 요인에 대한 2차 효과처럼 더 높은 차수의 항을 추가할 수 있습니다.
	하지만 이제 30번까지 실행했는데 30번까지 실행할 여유가 없습니다. 어떻게 해야 할까요? 고차 항을 모두 가져와서 JMP에 요청해야 합니다.
	가능하다면, 그것을 추정할 수 있는 능력을 주세요. 그러면 14개의 실행이 가능합니다.
	내 디자인에는.
다이애나 발라드	제 수업은 대부분 7명인데, 꿈만 같아요. 그렇게 많은 인원을 받을 리가 없죠.
	참여자가 세 명이나 두 명뿐이면 어떡하죠? 가능하다면 상호작용에 대한 아이디어는 좋지만, 최소 실행 횟수를 10회로 설정한다고 해도, 참여자가 다섯 명이라는 가정 하에 진행해야 하는 건가요?
	제 학생들이 물 세 그릇, 아니 네 그릇을 만들 수 있다는 자신감에 대해 낙관적인 모습을 보이는 것 같아요. 파트너가 네 명이니까 할 수 있어요. 시간이 좀 더 걸릴 수도 있는데, 그러면 수업 시간이 두 배로 늘어날 거예요. 15분이 아니라 45분 정도 될 거예요.
	저는 데이터 수집 과정에서 네 개의 버너에 냄비 네 개를 끓이는 것은 정말 끔찍한 생각이라는 것을 뼈저리게 깨달았습니다. 기록할 수도 없었죠.
	시간이 촉박하다면 시간을 최대한 단축하고 싶습니다.
	데이터 수집에 15분 또는 30분 미만이 소요된다면, 정말 작은 수업에서 하나 이상의 요소를 제외하는 것을 고려할 것입니다.
레이디 트루트나	그렇게 하면서도 여전히 훌륭한 실험이 될 수 있었고, 데이터 수집이 핵심이기 때문에 실행 횟수를 줄일 수 있습니다. 여기서 "디자인 만들기"를 클릭해 보겠습니다. 하지만 실행 실험 중에 사람들이 실수를 하는 것을 본 적이 있나요?
다이애나 발라드	네. 엄청난 규모의 DOE를 모으라고 했다가, 규모가 너무 크고 시간도 오래 걸린다는 이유로 절반밖에 진행하지 못하고 포기한 적도 있습니다.
	데이터 수집을 이미 시작한 후에 요인을 추가하려고 시도한 적도 있고, 데이터 수집을 이미 시작한 후에 응답을 추가하려고 시도한 적도 있습니다.
	"이런 무작위 DOE 표는 말이 안 돼."라고 결정하게 해 봤는데, 1차 실험, 5차 실험, 7차 실험 순으로 하면 이 까다로운 변수들을 바꿀 필요가 없어지겠네.
	물론 그렇게 하면 분석 가능한 결과를 얻을 수 없습니다. 분할 플롯으로 실행하고 있지만, 분할 플롯으로 설계한 것은 아닙니다. 이런 일은 너무 자주 발생합니다.
	실제 데이터와 수천 또는 수십만 달러의 비용이 드는 실제 DOE를 다루는 제조 현장 대신, 강의실에서 배우는 것은 정말 좋은 학습 경험입니다. 여러분은 어떠신가요?
레이디 트루트나	방금 말씀하신 것과 똑같은 것을 봤어요. 또 다른 것도 있었는데, 일찍 끝내고 일찍 집에 갈 수 있을 거라 생각하고 아주 작은 실험을 설계한 팀이었어요.
	하지만 실험 목표에 미치지 못한 결과가 나왔기 때문에 그들은 후속 실험을 해서 목표에 맞게 요인 범위를 넓혀야 했고, 실험을 한 번만 완료하는 대신 두 번이나 완료해야 해서 그다지 기쁘지 않았습니다.
다이애나 발라드	계획, 계획, 계획. 많은 학생들이 제가 물이나 소금처럼 연속적인 요소로 보는 것을
	그들은 '아니요, 아니요, 그건 범주형 요소예요'라고 결정하고, 중심점도 포함하지 않고, 복제도 포함하지 않습니다.
	그리고 이는 교실이 아닌 현실 세계에서 저지르기에는 엄청난 실수입니다. 왜냐하면 이 분석은 연속적인 요인과 중심점, 그리고 가능한 한 반복의 가치를 강조하기 때문입니다.
	그렇다면 정말 작은 학급, 예를 들어 두 명 정도의 학생이 있고 할당된 수업 시간 내에 이 모든 실험을 할 시간이 없지만 여전히 이 실험을 하고 싶다면 어떻게 해야 할까요? 이러한 요소들은
	떨어지는 요인이 없나요?
레이디 트루트나	이번 주에는 두 명의 학생과 함께 수업이 있습니다.
	이건 숙제로 내주면 좋을 실험이 될 거예요. 그래서 저희는 이런 수업을 반나절 수업으로, 혹은 며칠 수업으로 나눠서 진행하고 있어요.
	수업은 첫날에 끝나고 각 사람은 완료해야 할 2~4회의 달리기를 가지고 돌아갑니다.
	그리고 그들은 다음 날 측정값을 가지고 돌아오고, 당신은 분석을 할 수 있습니다.
	사무실에 있는 사람과 집에 있는 사람이 있다면 이 방법이 효과적일 겁니다. 그냥 숙제로 내주면 됩니다. 시간도 오래 걸리지 않고, 중요한 건 숙제를 완료하는 데 필요한 시간을 최소화하는 것입니다.
	물론, 그들이 정말 야심적이라면 실험 전체를 직접 할 수도 있습니다.
다이애나 발라드	물론, 저희는 모든 실험을 직접 해봤고, 팬과 버너가 식어서 다음 작업을 시작하는 데 걸리는 시간도 알아냈습니다. 제 경험상 냉각 시간은 최대 30분 정도였기 때문에, 가능하다면 여러 사람에게 나눠서 하는 것이 더 나은 생각이라고 생각합니다.
	좋아요, 학생들이 꼭 얻어야 할 핵심 교훈에 대해 이야기해 봅시다. 첫째, 실수는 괜찮습니다. 실수할 때 무엇을 하지 말아야 할지 배우게 되죠.
레이디 트루트나	그리고 데이터 수집을 시작하기 전에 측정 과정에 대해 생각하고 최대한 개선해야 합니다.
다이애나 발라드	데이터 수집의 물류에 대해 생각해 보세요. 어디에서 문제가 발생할 수 있고, 또 발생할 가능성이 있을까요? 생각할 수 있는 모든 상황을 예상해 보세요. 데이터 수집을 통해 예측할 수 없는 상황으로부터 결론을 보호할 수 있기를 바랍니다.
레이디 트루트나	실험을 성공적으로 수행하는 데 필요한 단계는 다음과 같습니다. 문제가 무엇인지 생각해 봐야 합니다.
	여러분은 요인과 대응 방안에 대해 브레인스토밍을 하고 요인 수준을 선택해야 합니다.
	실험을 설계하고, 수행하고, 결과를 분석하고, 반응을 예측하세요. 이 모든 것은 이 교실 활동에서 완료할 수 있습니다. 점심 그룹과 함께 진행한 실험을 분석하고 싶으시다면, 이 일지 뒤에 있는 표를 참고하세요.
	점심 실험이라고 적힌 윤곽선 상자입니다. 측정된 값의 대부분이 10분 이하였고, 7명이 참여했습니다.
	음, 들어주셔서 감사합니다. 여러분도 이와 비슷한 것을 여러분의 그룹에서 시도해 보시기 바랍니다. 그리고 시도해 보셨다면 이 영상을 보고 댓글 섹션에 결과를 알려주시기 바랍니다.
	가상 교실에서 실험을 수행하는 것에 대한 다른 아이디어가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다.
올리비아 리핀콧	고맙습니다. 녹음을 멈추겠습니다. 잘 됐네요.

기본 데이터 분석 및 모델링실험 설계대량 맞춤화예측 모델링 및 머신 러닝품질 및 공정 엔지니어링신뢰성 분석결과 공유 및 전달