DoE und multivariate Analyse mit ZeitfaktorHallo zusammen,
Dies ist eine Frage aus zwei Teilen:
Ich muss ein DoE mit 5-6 Faktoren durchführen und 6-8 Variablen messen. Zwei der Faktoren sind die Zeit in Wochen (numerisch, nominal) und die Temperatur (numerisch nominal). Die anderen Faktoren sind kontinuierliche Zahlenwerte der Konzentrationen verschiedener Materialien. Wie erstelle ich ein DoE, das die Abhängigkeit von Messungen berücksichtigt, die während eines Zeitverlaufs und eines Temperaturgradienten durchgeführt wurden? Wie sollte ich die Abhängigkeit zwischen Proben während der DoE-Erstellung und -Analyse berücksichtigen?
Danke:)
Datenexploration und -visualisierungVersuchsplanungBetreff: DoE und multivariate Analyse mit ZeitfaktorIch korrigiere lediglich, dass sowohl Zeit als auch Temperatur ordinal und nicht nominal sind.
Betreff: DoE und multivariate Analyse mit ZeitfaktorIch fange an, aber es ist unmöglich, mit den begrenzten Informationen, die Sie bereitgestellt haben, spezifische Ratschläge zu geben. Beispielsweise klingt „ Konzentrationen verschiedener Materialien“ so, als ob Sie ein Mischungsdesign benötigen würden? Ich kann nicht mit Sicherheit sagen, was der „richtige“ Weg ist, mit diesen Faktoren umzugehen, da ich die Situation überhaupt nicht verstehe. Ich kann vielleicht einige allgemeine Kommentare und Fragen anbieten.
Was ist der Zweck des DOE? Erklärend, vorhersagend oder „den Gewinner auswählen“?
Was ist die Hypothese zu Wochen? Machen Sie sich Sorgen um X-Werte, die sich im Laufe von Wochen ändern können? Haben Sie die Variation von Woche zu Woche untersucht? Wie? Ist die Variation von Woche zu Woche konsistent? Haben Sie CoV-Studien durchgeführt? Sie können die Woche offensichtlich nicht als Designfaktor behandeln (die Woche wird nicht Teil des Modells sein). Das heißt, Sie können das Experiment nicht beenden und zu dem Schluss kommen, dass die Woche signifikant ist und Woche 1 am besten ist, da Sie Woche 1 nie wieder haben können. Für mich ist die Woche ein Platzhalter für X-Werte, die sich von Woche zu Woche ändern. Es wäre besser, diese X-Werte zu identifizieren und dann zu bestimmen, ob es sich dabei um Designfaktoren oder Rauschen handelt, und sie entsprechend zu behandeln. Leute in der Experimentierwelt behandeln die Woche oft als Block. Wie viele Wochen müssen Sie in die Studie einbeziehen? Warum?
Warum können Sie die Temperatur nicht als kontinuierliche Variable behandeln, die auf verschiedenen Ebenen festgelegt ist? Oder meinen Sie Umgebungsbedingungen, die sich im Laufe der Zeit ändern?
Ein weiterer Gedanke ist, Ihre Antwortvariablen zu hinterfragen. Können Sie die Zeitreihen der Antworten erfassen? Sind Sie an der Änderungsrate der Antwortvariablen über einen bestimmten Zeitraum interessiert? Sie erfassen das Maximum, Minimum, die Steigungen usw., um sie als Antwortvariablen für das Experiment zu verwenden.
Betreff: DoE und multivariate Analyse mit ZeitfaktorVielen Dank für Ihre Antwort. Dies sind wichtige Fragen und ich werde mein Bestes tun, um Kontext und Antworten bereitzustellen.
Die verschiedenen Komponenten, aus denen diese „Mischung“ besteht, müssen nicht unbedingt zusammenpassen. Es ist nur eine Liste möglicher Materialien, die in unterschiedlichen Konzentrationen hinzugefügt werden könnten. Ich könnte beispielsweise zwei Aminosäuren in einer bestimmten Konzentration hinzufügen und für ein anderes Experiment könnte eine dritte Aminosäure hinzugefügt werden. Ich könnte die Konzentrationen in Volumina umrechnen und dann würden sie sich zu einem ähnlichen Gesamtvolumen addieren und es somit zu einem Mischungsexperiment machen, aber ich wäre für Ihren Rat diesbezüglich dankbar.
Der Zweck des DoE in der Reihenfolge seiner Wichtigkeit:
1. Wählen Sie einen Gewinner aus. Der Gewinner wird durch die Auswertung mehrerer Variablen ermittelt.
2. Bewerten Sie, welche der gemessenen Variablen am meisten zur Ermittlung des Gewinners beitragen.
3. Entwerfen Sie eine Reihe von Experimenten, die den Aufbau eines ML-Klassifikators ermöglichen, der bei der Vorhersage der Ergebnisse zukünftiger Experimente helfen könnte.
Wochen: Einige Eigenschaften der getesteten Materialien ändern sich im Laufe der Zeit. Wir suchen nicht nach dem optimalen Zeitpunkt, sondern nur nach der Stabilität. In der Vergangenheit haben wir die Materialien nach 0, 1, 2, 4, 8 und 12 Wochen getestet und ihre Eigenschaften notiert. Einige Variablen ändern sich nicht (zumindest nach dem, was wir in früheren Experimenten gesehen haben, einige ändern sich sehr wenig und einige ändern sich erheblich). Materialien, die sich im Laufe der Zeit ändern (verschlechtern), werden sofort als fehlerhafte Materialien gekennzeichnet.
Temperatur: In der Vergangenheit haben wir das Material bei 4, 25 und 40 °C getestet. Der Grund dafür ist, dass wir bei diesen Temperaturen Stabilität nachweisen müssen. Wir suchen nicht nach der optimalen Temperatur.
Ich könnte die Antwortvariablen in die Differenz zwischen den Zeitpunkten (Rate) übersetzen, wenn Sie denken, dass das wertvoller ist. Haben Sie einen Rat, wie man das erreichen und in das Design und später in die Analyse einbetten kann?
Bitte lassen Sie es mich wissen, wenn Sie weitere Fragen/Anmerkungen haben!! und vielen Dank für Ihre Zeit und Hilfe!!!
Betreff: DoE und multivariate Analyse mit ZeitfaktorEs tut mir leid, aber ich habe einfach nicht genügend Einblick in den Vorgang. Ich werde mein Bestes tun, um eine Antwort zu geben.
"Die verschiedenen Komponenten, aus denen diese "Mischung" besteht, müssen nicht unbedingt zusammenpassen. Es ist nur eine Liste möglicher Materialien, die in unterschiedlichen Konzentrationen hinzugefügt werden könnten. Ich könnte beispielsweise zwei Aminosäuren in einer bestimmten Konzentration hinzufügen und für ein anderes Experiment könnte eine dritte Aminosäure hinzugefügt werden. Ich könnte die Konzentrationen in Volumina umrechnen und dann würden sie sich zu einem ähnlichen Gesamtvolumen addieren und es somit zu einem Mischungsexperiment machen, aber ich wäre diesbezüglich für Ihren Rat dankbar."
Ich verstehe den Prozess nicht gut genug, um konkrete Ratschläge zu geben. Handelt es sich um einen „Batch“-Prozess? Wenn Sie ein Material in der Konzentration „x“ hinzufügen, ändert sich dann die Konzentration der anderen im „Batch“? Sie sollten entscheiden, ob ein Mischungsdesign angemessen ist:
https://www.jmp.com/support/help/en/18.0/?os=mac&source=application#page/jmp/mixture-designs.shtml
„Die Ziele des DoE in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit:
1. Wählen Sie einen Gewinner aus. Der Gewinner wird durch die Auswertung mehrerer Variablen ermittelt.
2. Bewerten Sie, welche der gemessenen Variablen am meisten zur Ermittlung des Gewinners beitragen.
3. Entwerfen Sie eine Reihe von Experimenten, die den Aufbau eines ML-Klassifikators ermöglichen, der bei der Vorhersage der Ergebnisse zukünftiger Experimente helfen könnte.“
Meiner bescheidenen Meinung nach ist Ihr Hauptzweck nicht der Zweck des experimentellen Designs. Experimentelles Design ist eine effektive Methode zum Verständnis kausaler Strukturen. Dies ist wahrscheinlich ein iterativer Prozess. Sie könnten mit einem Screening-Experiment beginnen und dieses Experiment durch Iterationen weiterentwickeln (z. B. fraktionelles faktorielles Experiment mit vielen Faktoren, Auswahl einer Teilmenge interessanter Faktoren, Reduzierung des Designraums und Vergrößerung des Inferenzraums usw.). Ich habe nicht viele Ratschläge für eine „Wählen Sie den Gewinner“-Strategie.
„Wochen: Manche Eigenschaften der getesteten Materialien verändern sich mit der Zeit. Uns geht es nicht um den optimalen Zeitpunkt, sondern nur darum, Stabilität zu zeigen.“
Möchten Sie die Auswirkungen von Materialien auf Ihr Produkt verstehen? DOE ist nicht wirklich das richtige Werkzeug zur Beurteilung der Stabilität (dies ist eine Stichprobenidee).
„In der Vergangenheit haben wir die Materialien nach 0, 1, 2, 4, 8 und 12 Wochen getestet und ihre Eigenschaften notiert.“
Warum? Warum diese Intervalle? Kennen Sie aus diesen Tests die extremen Materialabweichungen?
„Einige Variablen ändern sich nicht (zumindest nach dem, was wir in früheren Experimenten gesehen haben, einige ändern sich sehr wenig und einige ändern sich erheblich). Materialien, die sich im Laufe der Zeit ändern (verschlechtern), werden sofort als fehlerhafte Materialien gekennzeichnet.“
Möchten Sie gegenüber diesen Variationen robust sein?
„Temperatur: Bisher haben wir das Material bei 4, 25 und 40 °C getestet. Der Grund hierfür ist, dass wir bei diesen Temperaturen Stabilität nachweisen müssen. Wir suchen nicht nach der optimalen Temperatur.“
OK, Sie möchten also temperaturbeständig sein?
„Ich könnte die Antwortvariablen in die Differenz zwischen den Zeitpunkten (Rate) übersetzen, wenn Sie denken, dass das wertvoller ist. Haben Sie einen Rat, wie man das erreichen und in das Design und später in die Analyse einbetten kann?“
Sie müssen herausfinden, wie Sie die Phänomene, die Sie untersuchen, quantifizieren können. Das kann ich Ihnen anhand Ihrer Angaben nicht sagen. Wenn Sie sich mit der zeitlichen Veränderung des Produkts befassen, möchten Sie vielleicht Faktoren finden, die die Veränderungsrate beeinflussen. Ich würde die Steigung über einen bestimmten Zeitraum berechnen und diese als eine der Antworten im Experiment verwenden.
