Szkoła Doktorska - Szkoła Doktorska
specjalność: BLOK INFORMATYCZNO-ELEKTRYCZNO-MECHANICZNY
Sylabus przedmiotu Szacowanie niepewności pomiarowych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Szkoła Doktorska | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | |
| Stopnień naukowy absolwenta | doktor | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK | ||
| Profil | |||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Szacowanie niepewności pomiarowych | ||
| Specjalność | BLOK INFORMATYCZNO-ELEKTRYCZNO-MECHANICZNY | ||
| Jednostka prowadząca | Środowiskowe Laboratorium Miernictwa | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Paweł Majda <Pawel.Majda@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 0,5 | ECTS (formy) | 0,5 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 6 | Grupa obieralna | 2 |
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Rachunek rózniczkowy, algebra |
| W-2 | Wiadomosci z podstaw statystyki matematycznej takie jak: pojecie zmiennej losowej, wariancji oraz odchylenia standardowego, testowanie hipotez statystycznych, szacowanie parametrów rozkładu prawdopodobienstwa. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Ukształtowanie umiejetnosci klasyfikacji błedów i ich zródeł. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności szacowania niepewności pomiaru wg międzynarodowego standardu "JCGM 100 - Evaluation of measurement data − Guide to the expression of uncertainty in measurement" czyli tzw. "Przewodnika GUM". |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| wykłady | ||
| T-W-1 | Pojęcia podstawowe z zakresu statystyki matematycznej (rozkład prawdopodobieństwa miary rozrzutu, korelacja zmiennych losowych, centralne twierdzenie graniczne rachunku prawdopodobieństwa itp.). Błędy się sumują” – co to znaczy i jak to rozumiesz? Pojęcia: błędu, niepewności, dokładności, poprawki, maksymalnego błędu granicznego. Źródła błędów pomiarów (wyposażenia metrologicznego, metody, oddziaływania warunków środowiskowych, osobowe) i miary ich niepewności. Pojęcia podstawowe z zakresu szacowania niepewności pomiaru (niepewność standardowa, złożona i rozszerzona, współczynnik rozszerzenia, szacowanie metodą typu A i B, budżet niepewności). "Skrócony przepis" szacowania niepewności pomiaru, przypadki szczególne. Reguły orzekania o zgodności wyrobu ze specyfikacją. Prawo propagacji w analizie zmiennych skorelowanych. Komputerowe symulacje szacowania niepewności pomiarów metodą Monte Carlo. Rozszerzenie Monte Carlo dla modeli wielu zmiennych wejściowych i wyjściowych. Szacowanie niepewności z użyciem efektywnej liczby stopni swobody; wzór Welcha-Sattertwaite'a. Metoda ścisłego szacowania niepewności pomiarów. Praktyczne ćwiczenia szacowania niepewności pomiarów. | 8 |
| 8 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajeciach | 8 |
| A-W-2 | studiowanie przedmiotu | 4 |
| A-W-3 | uczestnictwo w zaliczeniu | 1 |
| A-W-4 | konsultacje | 2 |
| 15 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ISD_4-_IEM04.2_W01 Efektem kształcenia będzie posiadanie poszerzonej, teoretycznie zakotwiczonej wiedzy związanej z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną naukową, a także zaawansowanej wiedzy dotyczącej prowadzenia badań naukowych, metodologii pracy naukowej, przygotowywania publikacji i prezentacji wyników. Absolwent będzie świadomy zasad upowszechniania wyników pracy naukowej, w tym w kontekście otwartego dostępu. Posiądzie także pełne zrozumienie fundamentalnych dylematów współczesnej cywilizacji, zwłaszcza w odniesieniu do najnowszych osiągnięć naukowych w obszarze reprezentowanej dziedziny i dyscypliny. Ta kompleksowa wiedza obejmie również aspekty statystyki matematycznej oraz umiejętność praktycznego stosowania pojęć związanych z błędami pomiarów, niepewnościami, szacowaniem, analizą zmiennych skorelowanych i technikami symulacji Monte Carlo. Dzięki temu, absolwent będzie gotów nie tylko zanurzyć się w najnowszych osiągnięciach nauki, ale także skutecznie przyczyniać się do rozwoju dziedziny w rozpatrywanym przez siebie obszarze, prezentując swoje wyniki w sposób dostępny i zrozumiały dla społeczeństwa. | ISD_4-_W02, ISD_4-_W03 | — | C-2, C-1 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ISD_4-_IEM04.2_K01 Efektem kształcenia będzie nabycie kompetencji umożliwiających zrozumienie i krytyczną analizę osiągnięć naukowych oraz własnego wkładu w rozwój dziedziny i dyscypliny. Absolwent będzie świadomy konieczności twórczego podejścia do rozwiązywania wyzwań cywilizacyjnych, zarówno społecznych, badawczych, jak i twórczych. Posiądzie umiejętność inicjowania działań na rzecz interesu publicznego, będąc jednocześnie przedsiębiorczym myślicielem. Nabędzie także umiejętności praktyczne w zakresie praktycznych zastosowań statystyki matematycznej, rozumiejąc pojęcia kluczowe dla pomiarów, błędów, niepewności, oraz będąc w stanie skutecznie szacować i analizować niepewności pomiarowe wg międzynarodowego standardu. Dzięki zdobytym umiejętnościom, absolwent będzie gotów do efektywnego wkładu w rozwój naukowy, społeczny i twórczy, oraz do praktycznego stosowania wiedzy w praktyce, realizując przy tym wysokie standardy analizy i rozumienia problemów w obszarze reprezentowanej dziedziny i dyscypliny. | ISD_4-_K01, ISD_4-_K02 | — | C-2, C-1 | T-W-1 | M-1, M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ISD_4-_IEM04.2_W01 Efektem kształcenia będzie posiadanie poszerzonej, teoretycznie zakotwiczonej wiedzy związanej z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną naukową, a także zaawansowanej wiedzy dotyczącej prowadzenia badań naukowych, metodologii pracy naukowej, przygotowywania publikacji i prezentacji wyników. Absolwent będzie świadomy zasad upowszechniania wyników pracy naukowej, w tym w kontekście otwartego dostępu. Posiądzie także pełne zrozumienie fundamentalnych dylematów współczesnej cywilizacji, zwłaszcza w odniesieniu do najnowszych osiągnięć naukowych w obszarze reprezentowanej dziedziny i dyscypliny. Ta kompleksowa wiedza obejmie również aspekty statystyki matematycznej oraz umiejętność praktycznego stosowania pojęć związanych z błędami pomiarów, niepewnościami, szacowaniem, analizą zmiennych skorelowanych i technikami symulacji Monte Carlo. Dzięki temu, absolwent będzie gotów nie tylko zanurzyć się w najnowszych osiągnięciach nauki, ale także skutecznie przyczyniać się do rozwoju dziedziny w rozpatrywanym przez siebie obszarze, prezentując swoje wyniki w sposób dostępny i zrozumiały dla społeczeństwa. | 2,0 | |
| 3,0 | udzielenei więcej od 50% poprawnych odpowiedzi na zaliczeniu pisemnym | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ISD_4-_IEM04.2_K01 Efektem kształcenia będzie nabycie kompetencji umożliwiających zrozumienie i krytyczną analizę osiągnięć naukowych oraz własnego wkładu w rozwój dziedziny i dyscypliny. Absolwent będzie świadomy konieczności twórczego podejścia do rozwiązywania wyzwań cywilizacyjnych, zarówno społecznych, badawczych, jak i twórczych. Posiądzie umiejętność inicjowania działań na rzecz interesu publicznego, będąc jednocześnie przedsiębiorczym myślicielem. Nabędzie także umiejętności praktyczne w zakresie praktycznych zastosowań statystyki matematycznej, rozumiejąc pojęcia kluczowe dla pomiarów, błędów, niepewności, oraz będąc w stanie skutecznie szacować i analizować niepewności pomiarowe wg międzynarodowego standardu. Dzięki zdobytym umiejętnościom, absolwent będzie gotów do efektywnego wkładu w rozwój naukowy, społeczny i twórczy, oraz do praktycznego stosowania wiedzy w praktyce, realizując przy tym wysokie standardy analizy i rozumienia problemów w obszarze reprezentowanej dziedziny i dyscypliny. | 2,0 | |
| 3,0 | udzielenie więcej od 50% poprawnych odpowiedzi na zaliczeniu pisemnym | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- JCGM 100: Evaluation of measurement data − Guide to the expression of uncertainty in measurement., Geneva, 2008
- JCGM 101: Evaluation of measurement data − Supplement 1 to the “Guide to the expression of uncertainty in measurement” − Propagation of distributions using a Monte Carlo method., 2008
- JCGM 102: Evaluation of measurement data − Supplement 2 to the “Guide to the expression of uncertainty in measurement” − Extension to any number of output quantities., 2011
Literatura dodatkowa
- JCGM 103: Evaluation of measurement data – Supplement 3 to the "Guide to the expression of uncertainty in measurement" – Modelling (ISO/IEC Guide 98-3-3)
- JCGM 104: Evaluation of measurement data − An introduction to the “Guide to the expression of uncertainty in measurement” and related documents., 2009
- JCGM 105: Evaluation of measurement data – Concepts and basic principles (ISO/IEC Guide 98-2)
- JCGM 106: Evaluation of measurement data - The role of measurement uncertainty in conformity assessment., 2012
- JCGM 107 – Evaluation of measurement data – Applications of the least-squares method (ISO/IEC Guide 98-5)
- JCGM GUM-6:2020 Guide to the expression of uncertainty in measurement - Part 6: Developing and using measurement models., 2020
- PKN-ISO/IEC Guide 99. Międzynarodowy słownik metrologii. Pojęcia podstawowe i ogólne oraz terminy z nimi związane (VIM).