Sarah Flexman은 JMP를 사용하는 11 세의 중학생입니다. 입증 된 성공을 거둔 실험 디자인 ...
노스 캐롤라이나의 East Garner Magnet Middle School에 재학중인 학생으로 성취감있는 가수, 플루트 연주자 및 운동 선수입니다. 그녀의 아버지, Greg Flexman은 JMP Talecris Biotherapeutics의 프로세스 및 위험 분석 그룹을 이끄는 그의 연구에서
2010 년 말, Sarah는 폭풍우 성 , 주 전역 과학 올림피아드 대회에서 제공되는 행사 중 하나. 이 특별한 도전 과제는 무거운 돌을 던지기위한 중세 스타일의 투석기 인 모델 투석기를 설계, 제작 및 출시하는 것이 었습니다 (아래 참조).
노스 캐롤라이나 과학 올림피아드 (NC Science Olympiad)에 입국하기 위해 6 주 밖에 걸리지 않았지만 Greg는 Sarah에게 JMP를 사용하는 방법을 가르쳤습니다. 실험 설계 (암사슴). 둘 다 최근 내 사무실에 들렀다. 사라의 프로젝트에 대해 말해줘.
과학 올림피아드에서 공개 이벤트, trebuchet 경쟁은 많은 것을 포함합니다. 요구 사항 . 예를 들어, trebuchet 75 cm 큐브에 맞게했다. 균형추와 발사체의 무게 범위가 주어졌지만 경쟁자가 결과를 예측하고 거리와 정확도를 예측하여 판단해야 할 때까지 특정 값을 알 수 없었을 것입니다.
Sarah는 온라인에서 좋아하는 trebuchet 디자인을 발견하고 용지에 맞는 치수를 계산했습니다. 그것을 구축하기 위해 그녀는 가족이 이미 집에서 갖고 있던 재료를 주로 사용했습니다. 예를 들어, 휠은 어린이의 스쿠터에서 나 왔으며 던지기 팔은 오래된 텐트 장대의 일부였습니다. Sarah는 텐트 장대와 플라스틱 조각을 자르는 것을 포함하여 모든 공사를 자체적으로 수행했습니다. 그녀가 조립 한 다른 부품에는 차축, 슬링, 슬링 용 트랙, 사이드 레일 및 받침점 (피벗 포인트)이 포함됩니다.
그럼 아빠 한테 얼마나 도움이 되었습니까?
"그는 나와 함께 교육청 직원을 도왔다"고 사라는 말했다.
"나는 그녀를 DOE로부터 시작하게했다. 그녀는 사용자 정의 디자이너를 사용하여 공백을 채웠습니다. 제가 그녀에게 말한 것은 그것이 상호 작용을하는 3 차 모델이어야한다는 것입니다. 사용자 정의 디자이너는 X 매개 변수 값과 '적합 모델'스크립트가 모두 준비되어있는 데이터 테이블을 생성합니다. "라고 Greg가 말했습니다.
DOE를 사용하여 Sarah는 모델을 사용하여 거리를 최대화하도록 최적화했습니다. 이것은 trebuchet이 어떻게 할 것이며 다양한 요인들이 결과에 어떻게 영향을 미치는지 예측했습니다.
Sarah의 전체 과정은 다음과 같습니다. 그녀는 trebuchet을 제작하고 테스트했으며, 최적화 과정에서 DOE 용 JMP를 사용하고, 후크 각도와 슬링을 변경하여 성능을 개선하고, 테스트를 수행하고, 새 데이터를 입력하고, 모델을 다시 작성하고, 최종 예측 그래프를 작성했습니다. DOE의 변수는 줄 길이, 평형 추 및 발사체 가중치이며 거리에 최적화되어 있습니다. 즉 발사체가 얼마나 멀리 갈 것인지입니다.
DOE는 각각 5 단계의 세 가지 변수가 있으므로 125 가지 테스트를 수행하는 대신 26 가지 테스트 만 수행하고 거의 동일한 결과를 얻을 수있는 방법을 발견했습니다. 결과를 입력하고 모델을 실행 한 다음 JMP 프로파일 러를 사용했습니다. 변수가 결과를 예측하고 몇 가지 패턴을 발견 한 방법을 이해했습니다. "라고 설명했습니다.
그래서 JMP는 큰 차이를 만들었습니다.
"나는 몇 달 늦게 시작 했으므로 시간이 부족했다. JMP는 그래프 그리기에 많은 시간을 절약 해주었습니다. 우리는 그걸 손으로 그려야했습니다. 또한 DOE는 trebuchet의 특성을 파악하는 데 큰 도움이되었습니다. 모든 일이 훨씬 더 오래 걸렸을 것이며 6 주 밖에 남지 않았습니다. "
Sarah는 JMP를 사용하기가 특히 어려웠다 고 말했습니다. "일반적으로 일단 사용하기 시작하면 매우 편리했습니다. 정보를 입력하기 만하면됩니다. "라고 그녀는 말했습니다.
경쟁 당일, Sarah는 Buies Creek의 Campbell University에서 경기장으로 그녀의 trebuchet을 가져 왔습니다. 경쟁자에게는 40g의 발사체와 2.5kg의 평형 추를 제공했다. 이 값을 감안할 때, Sarah는 그녀의 trebuchet이 16 미터를 쏠 것이라고 예측했습니다. 다른 경쟁자와 마찬가지로, 그녀는 3 발을 찍을 수있는 5 분이있었습니다. 경쟁 공간은 최대 13 미터의 목표 배치만을 제공했습니다.
그녀의 trebuchet 너무 강력했다. 세 번의 시도에서, 그녀는 경기장에서 같은 좌석을 잡았는데, 13m 목표를 훨씬 뛰어 넘었다. 불행하게도, 아래 사진에서 볼 수 있듯이, 발사체가 표적을 넘어서 몇 미터 상륙했기 때문에 그녀의 정확도 점수는 공제되었습니다.
"5 분간 연습을해야했습니다."
그럼에도 불구하고 Sarah는 중학생을 대상으로 한 지역 대회에서 2 위를 차지했습니다. 브라보, 사라!
그녀는 trebuchet을 만들고 Science Olympiad에서 경쟁하는 것이 전반적으로 재미있는 경험이라고 말했다.
"나는 그런 건물을 짓지 않았다. 하루 종일 재미있었습니다. 그것은 매우 개방적인 학습 환경이었습니다. 전에 한 번도 해보지 못한 것을 실험하고있었습니다. 나는 다시 그것을 분명히 할 것 "이라고 Sarah는 말했다.
그리고 그녀는 내년에 할 것입니다.
(참고 : 모든 사진은 Greg Flexman이 제공했습니다.)
다니엘 쓴 :
쏘는 길이 줄이는 것이 도움이 되었습니까? 그녀는 경쟁 중에 trebuchet을 수정할 수 없지만 13 미터까지 거리를 줄이기 위해 줄을 줄이는 효과를 예측할 수있는 테스트를 확실히 사용할 수 있습니다.
어쨌든 축하합니다! DOE의 훌륭한 적용.
루이 발렌테 쓴 :
와우 사라는 훌륭합니다! 나는 이스트먼 코닥 (Eastman Kodak)에서 과학자들에게 실험 디자인 접근법을 받아들이도록 조사를했으며, 이미 그 여정에 착수했다. 저는 매우 인상 깊었고 미래의 과학자들이 자신의 커리어의 초기 단계에서 그러한 강력한 방법론을 받아 들일 것이라는 희망을 전합니다. 별들이 당신의 손에 들어갈 수 있기 때문에 훌륭한 작업을 계속하십시오!
John HUnter 쓴 :
게시물을 보내 주셔서 감사합니다. DoE를 사용하는 어린이에 대해 읽어 보는 것은 좋습니다. 나는 그 나이에 내 아버지가 그 사실을 알게 된 것을 기억합니다. http://williamghunter.net/ 좋은 일을 계속해라, 사라.
사라 플렉스 맨 쓴 :
예, 문자열을 짧게 할 수있었습니다. 내가해야하지만, 나는 5 분의 실행을 연습하지 않았다. 그러므로 나는 시간에 대해 불안했고 실격 상태 였지만, 그렇다면 샷을 약 13 미터로 단축했을 것이다.
스티브 쓴 :
뛰어난 일 Sarah!
나는 1 학년 딸이 있고 우리는 학교 프로젝트를 위해 가정용 컴퓨터에서 수학 소프트웨어를 사용하기 시작했습니다. 나는 그녀와 함께 통계적으로 졸업하기를 고대한다.
저는 회사를 위해 많은 최적화 프로젝트를 수행하고 있으며 종종 귀하의 경험이 사실임을 알게되었습니다. 설계 솔루션은 최적화되어 있으며 테스트 된 파라미터 범위 내에서 뛰어난 예측 가능성을 제공합니다. 그러나 실제 응용 프로그램에서는 기대하지 않는 사물 / 효과가 당신을 "물"수 있습니다. 귀하의 경우, 촬영에 필요한 시간과 목표 거리 제한 13m.
위대한 업적과 내년에 더 잘할 수 있기를 바랍니다.
스티브
Trish Mullins 쓴 :
저는 2 월 19 일 캠벨 대학 (Campbell University)에서 개최 된 Buies Creek Science Olympiad Regional Tournament에서의 Experimental Design 이벤트 심사 위원이었습니다. 매년 아이들이 생각하는 멋진 것들을 모두 보게되어서 기쁩니다. 사라!
Storm the Castle은 기사에 명시된 바와 같이 정확히 "열린 사건"이 아닙니다. 학교는 팀에 들어야합니다. 학교 또는 가정 학교 그룹은 최대 18 명의 학생으로 구성된 팀을 구성하여 23 가지 이벤트에서 한 번 또는 세 번씩 경쟁 할 수 있습니다. 아이들이 이러한 이벤트에 필요한 것을 배우기 위해서는 많은 성인 / 부모 도움이 필요합니다. Greg에게 도움을 청할 시간을 가지세요!
Trish Mullins
과학 올림피아드 코디네이터
추기경 GIbbons 고등학교
리자 루카스 쓴 :
잘 했어, 사라! 이것은 흥미로운 일이며, 나는 "사과가 나무에서 멀리 떨어지지 않는다"고 말할 것입니다.
