По математической обработки и анализа данных экспериментов и наблюдений

 

Чрезвычайно важным инструментом результативного контроля, принятия решений в управлении БЖД, ОС и предупреждения ЧС и катастроф является процедура математической обработки и анализа данных различных наблюдений, графическая итерпретация полученых данных и результатов, которая эффективно реализуется с помощью специализированных пакетов таких как «MathCad», «MathLab», «Mathematica», «Statistica», «Origin».

Следует иметь в виду,что поскольку предметная область БЖД и экология, главным образом, базируются на основе базовых понятий физики, химии, биологии, то специально для этих областей разработан пакет Origin. Этот мощнейший пакет для анализа и обработки данных представляет собой универсальное средство обработки статистических и математических функций, обработки объемов данных, построения графиков этих функций и графиков по массивам данных, а также инструмент разработки узкоспециализированных математических программ и средств визуализации графических данных. «Origin»может составлять конкуренцию таким известным программным пакетам, как «MathCAD» и «Mathematica». Интеграция с системами сбора данных таких как «LabView».

 

 

Рис. 2.17. Главное Окно «Origin»

1) Стандартная панель - включает в себя как стандартные функции типа Открыть, Сохранить, но и ещё функции, присущие только этой программе. Например Новая таблица, Новая Матрица и т.д.

2) Панель для работы с графиками - предназначена для работы уже с готовыми графиками. Включает в себя такие функции, как Увеличение, Уменьшение, Добавление слоя и др.

3) Панель формата - включает в себя инструменты для работы с текстом. Такие, как Шрифт, размер шрифта, Свойства шрифта и др.

4) Панель стилей - включает в себя такие вещи, как цвет текста, бордюра, стиль линии графика, цвет фона заливки и т.д.

5) Панель инструментов - предназначена тоже для работы с графиком. В ней есть Увеличение/Уменьшение, Чтение координаты, Добавление текстовой метки и др.

6) Создание 2D графиков - предназначена для быстрого построения двумерных графиков.

7) Рабочая таблица - это таблица, куда заносятся все данные для дальнейшей работы с ними.

Основное рабочее пространство программы (worksheet) представляет собой:

Рис. 2.18. Окно «Рабочая таблица»

В эту таблицу и добавляются различные данные. Столбец A(X) - по умолчанию это столбец, связанный с осью ОХ. Но это можно изменить, если нажать правой кнопкой мыши по заголовку колонки и в контекстном меню выбрать Properties (свойства). Появится следующее окно:

Рис. 2.19. Г Окно «Свойства»

Column Name - название колонки. Может состоять почти из любых символов кроме таких, как! > < и т.д. и без пробелов. Но если вы вдруг ввели какой-либо из запретных символов, то Origin сам их уберёт.

Если поставить эту галочку, то все колонки будут в основе иметь название данной, плюс порядковый номер слева направо. Например если назвать колонку АБ и поставить галку, то колонки будут называться: АБ1, АБ2, АБ3 и т.д.

После завершения ввода строим график по экспериментальным данным. Активируем столбцы в таблице данных и во вкладке Plot выбираем формат отображения. После нажатия Ok в отдельное окно выводится график. Затем кликом по вкладке Analysis выбираем нужную закономерность аппроксимацию экспериментальных данных и нажатие Ok получаем линию аппроксимации, ее аналитическое выражение и статистические характеристики.