<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />Questo articolo è apparso originariamente in JMPer Cable, Numero 29 Estate 2014 .
di Bradley Jones, PhD, JMP Principal Research Fellow, SAS e Ryan Lekivetz, JMP Research Statistician Developer, SAS
Un nuovo strumento nella piattaforma Space Filling Design supporta il posizionamento di punti design in regioni non rettangolari. I progetti di riempimento spaziale sono molto popolari nella sperimentazione di complessi modelli informatici deterministici. Tali modelli danno la stessa risposta se fornite gli stessi input, quindi controllare la variabilità non è un problema.
La sperimentazione potrebbe richiedere ore o addirittura giorni per produrre un'unica osservazione. L'obiettivo della sperimentazione con i modelli di computer è trovare un'approssimazione molto più veloce e fedele al modello del computer. È quindi possibile utilizzare questa approssimazione per effettuare previsioni a punti non analizzati. Oppure, è possibile sviluppare l'intuizione sulle relazioni tra gli input e gli output del modello di computer creando grafici usando il modello di approssimazione semplificato.
Costruire tali grafici usando il codice del computer richiede troppo tempo a causa dell'enorme numero di punti necessari per realizzare tale trama. Chiamiamo i nuovi design Fast Flexible Filling: generano rapidamente, offrono una grande flessibilità nella descrizione della regione di sperimentazione e fanno un buon lavoro di riempimento dello spazio.
Esempio di un progetto di riempimento dello spazio
Ecco un esempio. Supponiamo che stavi studiando la qualità dell'aria sulla Georgia. Probabilmente sarai interessato a coprire l'intero stato in modo uniforme. Hai un budget limitato di 100 monitor di qualità dell'aria. La domanda di progettazione è dove posizionare i monitor. La figura 1 mostra il design FFF (riempimento flessibile veloce) a 100 punti per questo problema.
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Figura 1 Spaziatura uniforme dei monitor della qualità dell'aria per la Georgia
I punti fanno un buon lavoro di copertura dello stato in modo uniforme.
Supponiamo che tu voglia eseguire uno script per ripetere questo esperimento. Mappe e progetti di riempimento flessibili e veloci sono scriptable in JMP. Le seguenti sezioni descrivono come ottenere le coordinate della mappa per la Georgia e creare il progetto di riempimento dello spazio.
Ottieni le coordinate della forma della mappa
JMP installa un set di tabelle di dati che contengono dati di mappe geografiche. Ogni mappa è composta da due tabelle di dati JMP denominate con un prefisso comune:
• La tabella di dati -Name.jmp contiene i nomi univoci per le diverse regioni.
• La tabella di dati -XY.jmp contiene le coordinate di latitudine e longitudine per le regioni.
I file della mappa sono installati nella directory di Maps per la tua versione di JMP. Su Windows, guarda in C: / Programmi / SAS / JMP / 11 / Maps (o nella cartella JMPPro / 11 / Maps). Su Macintosh, cerca in / Libreria / Supporto applicazioni / JMP / 11 / Mappe.
Vedere Creare mappe dal libro di Essential Graphing nel menu? O documentazione online per ulteriori dettagli sui file di mappe incorporati.
1. Apri US-State-Name.jmp dalla cartella Maps. Cerca Georgia e nota che l'ID della forma è 11.
2. Apri US-State-XY.jmp. Scorri verso il basso fino alla riga 903 e copia tutte le righe per l'ID forma 11 in una nuova tabella di dati.
3. Esegui il seguente script per ottenere le coordinate in un formato utilizzabile dalla piattaforma Space Filling Design.
dt = Current Data Table ();
mymap = dt << Ottieni come Matrix ({X, Y});
xx = mymap [ 0,1 ];
yy = mymap [ 0,2 ];
Mostra (min (xx), max (xx));
Mostra (min (yy), max (yy));
Mostra (xx, yy);
I valori minimi e massimi delle coordinate geografiche della Georgia vengono scritti nel registro, una parte abbreviata di cui è mostrata nella Figura 2.
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figura 2 Coordinate per North Carolina mostrate nel registro
Impostare il disegno di riempimento flessibile veloce
Ora che hai le coordinate della forma della mappa, puoi creare il progetto di riempimento dello spazio.
1. In JMP, selezionare DOE> Space Filling Design . Due fattori sono definiti di default.
2. Inserisci le coordinate minime e massime dal log in Space Filling Designer. Rinominare X1 a longitudine . Cambia i valori minimi e massimi in -86 e -80 . Rinominare X2 a latitudine . Cambia i valori minimi e massimi in 30 e 36 .
NOTA: per altri progetti, assicurati di non definire un intervallo troppo grande in modo che la forma della mappa ne rappresenti solo una piccola parte.
La tabella dei fattori appare in Figura 3.
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Figura 3 Tabella dei fattori per il progetto di riempimento dello spazio
Specificare le combinazioni non autorizzate per le coordinate
L'algoritmo di riempimento flessibile flessibile dello Space Filling Designer distribuisce uniformemente i punti all'interno della forma della mappa. Per mantenere i punti all'interno della regione di progettazione non vincolata, si definisce un'espressione che esclude combinazioni di variabili di input non attuabili. L'espressione valuta se un punto nel progetto di riempimento dello spazio cade al di fuori della forma della mappa.
L'espressione Combinazioni non autorizzate deve restituire un valore diverso da zero per i valori non applicabili. Un modo per farlo è creare un'espressione booleana che valuti come vero o falso. Supponi che i fattori X1 e X2 vadano da -1 a 1 e desideri che i punti avvengano all'interno del cerchio unitario. Si specifica che le combinazioni non consentite sono X12 + X22> 1. Cioè, non consentire alcun punto che cade al di fuori del cerchio unitario.
1. Copia le variabili xx e yy dalla finestra del registro.
2. Selezionare Combinazioni non autorizzate dal menu del triangolo rosso di Space Filling Design. Viene visualizzata la finestra Combinazioni non consentite, la stessa utilizzata in Custom Designer.
3. Incolla le variabili xx e yy nella finestra Combinazioni non consentite.
4. Inserisci il seguente codice alla fine della finestra:
! In Poligono (longitudine, latitudine, xx, aa)
Questa espressione non consente alcun punto al di fuori della forma della mappa.
5. Clic ok .
6. Nella finestra Space Filling Design, fare clic su Continua . Il riempimento flessibile veloce è l'unico disegno disponibile a causa delle combinazioni non consentite.
7. Cambia il numero di esecuzioni a 100 per visualizzare meglio i risultati.
8. Clic Riempimento veloce flessibile per creare il design. Il design appare in una nuova finestra.
9. Clic Crea tavolo per creare una tabella di dati che contiene il progetto di riempimento flessibile veloce.
Visualizzazione del disegno in Graph Builder
Ora puoi visualizzare il disegno in Graph Builder per verificare il design.
1. Con la tabella di dati Disegno di riempimento rapido flessibile aperta, selezionare Grafico> Generatore di grafici .
2. Assegnare longitudine a X e latitudine a Y .
3. Fare clic con il tasto destro sul grafico, selezionare Grafico> Mappa di sfondo> Stati degli Stati Uniti , quindi fare clic ok . Dovresti ottenere qualcosa di simile al grafico mostrato in Figura 1.
Pensieri finali
Se hai a che fare con mappe che si trovano in parti separate (come gli stati che hanno numeri di Part ID multipli), consigliamo di creare progetti FFF per ogni ID di parte singolarmente. Su una mappa, un design FFF è diverso dal prendere un semplice campione casuale di punti sulla forma della mappa. Un design FFF ha lo scopo di rendere più uniforme la distribuzione dei punti di progettazione, rendendo la copertura migliore sulla mappa.
Nota da Gail: puoi anche leggere Ryan's blog su questo argomento .
