Uniwersytet w Białymstoku - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Rachunek niepewności pomiarowych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 390-FM1-1RNP
Kod Erasmus / ISCED: 13.201 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Rachunek niepewności pomiarowych
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka medyczna - I stopień stacjonarne - obow
fizyka medyczna 1 rok I stopień sem. zimowy 2023/2024
Punkty ECTS i inne: 2.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe
Założenia (opisowo):

Zaliczony przedmiot "Wstęp do fizyki", umiejętność posługiwania się arkuszem kalkulacyjnym.
Skrócony opis:

Cel zajęć:

• wprowadzenie do współczesnych metod opracowywania wyników pomiarów i oszacowania niepewności wyników z uwzględnieniem

elementów statystycznej analizy danych,

• zapoznanie z metodami przedstawiania wyników pomiarów,

• wprowadzenie do metod testowania hipotez statystycznych.

Wykład w formie prezentacji multimedialnej z wieloma przykładami i symulacjami w arkuszu kalkulacyjnym (do rozszerzonej analizy na

zajęciach laboratoryjnych.
Pełny opis:

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy, moduł "Podstawy fizyki"

Dziedzina i dyscyplina nauki: Nauki fizyczne, fizyka

Rok studiów/semestr: 1 rok/2 semestr, studia I stopnia (fizyka ogólna)

Wymagania wstępne: Zaliczenie wstępu do fizyki, umiejętność posługiwania się arkuszem kalkulacyjnym,

Liczba godzin zajęć dydaktycznych: Wykład 15 godz., laboratorium 15 godz.

Metody dydaktyczne: Wykład w formie prezentacji multimedialnej (notatki z wykładu dostępne są na stronie e-learningowej); laboratorium: samodzielne rozwiązywanie zagadnień związanych z rachunkiem niepewności pomiarowych. Punkty ECTS: 2

Bilans nakładu pracy studenta: Udział w wykładach (15 godz.), udział w zajęciach laboratoryjnych (15 godz.), udział w konsultacjach (3 godz.), szkolenie BHP - 1 godz., przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych 15 godz., przygotowywanie się do zaliczenia pisemnego i udział w zaliczeniu na ocenę - 6 godz. W sumie - 55 godz.

Wskaźniki ilościowe: Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 34 godz. - 2 punktów ECTS, nakład pracy związany z zajęciami praktycznymi (laboratorium) - 15 godz. (można przyjąć proporcjonalny udział tych zajęć w sumarycznych punktach ECTS, czyli 15/55*2=ok. 1 ECTS)

Tematy podejmowane na Wykładzie:

1. Wstęp, układy jednostek fizycznych, metody przedstawiania danych eksperymentalnych (graficzna, histogram, tabelaryczna, za pomocą

równania).

2. Podstawowe definicje związane z pomiarami, wielkości proste i złożone, źródła i podział błędów i niepewności pomiarowych.

3. Zaokrąglanie i porównywanie wyników, miejsca i cyfry znaczące.

4. Podstawy statystycznej analizy wyników pomiarów, wynik pomiaru jako zmienna losowa, parametry rozkładu zmiennej losowej (wartość oczekiwana, wariancja, odchylenie standardowe, momenty rozkładu), dystrybuanta.

5. Przykłady rozkładów zmiennej losowej (rozkład zero-jedynkowy, rozkład dwumianowy, rozkład jednostajny, rozkład Poissona, rozkład Gaussa, rozkład χ^2, rozkład t Studenta).

6. Statystyczna ocena niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich (metoda typu A), ważniejsze estymatory parametrów próby z rozkładu normalnego, prawo propagacji niepewności.

7. Ocena niepewności metodami typu B.

8. Opracowanie wyników pomiarów wielkości zależnych liniowo, metoda najmniejszych kwadratów, regresja liniowa, współczynnik korelacji.

9. Przykłady wyznaczania parametrów nieliniowych funkcji dopasowujących rozkłady niektórych wyników pomiarów.

10. Testowanie hipotez statystycznych na przykładzie testu χ^2 i testu Studenta. Planowanie pomiarów.

Tematy podejmowane w Laboratorium:

1. Metody przedstawiania danych eksperymentalnych (graficzna, histogram, tabelaryczna, za pomocą równania).

2. Zaokrąglanie i porównywanie wyników pomiarów, miejsca i cyfry znaczące.

3. Obliczanie parametrów wybranych rozkładów zmiennej losowej.

4. Statystyczna analiza przypadkowych niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich (metoda typu A), prawo przenoszenia

niepewności.

5. Ocena niepewności metodami typu B.

6. Opracowanie wyników pomiarów wielkości zależnych liniowo, metoda najmniejszych kwadratów, regresja liniowa, współczynnik

korelacji.

7. Przykłady dopasowania wyników pomiarów funkcjami nieliniowymi.

8. Testowanie hipotez statystycznych na przykładzie testu χ^2 i testu Studenta.
Literatura:

1. E.Żukowski - Notatki (miniskrypt) do wykładu.

2. A.Zięba, Analiza danych w naukach ścisłych i technice, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013.

3. GUM: Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (2008), dokument w pliku PDF.

4. H.Szydłowski, Pracownia Fizyczna, PWN, Warszawa 1999.

5. S. Brandt, Analiza danych, PWN, Warszawa 1998.
Efekty uczenia się:

Student:

- K_W03 - uzyskuje świadomość wagi eksperymentu jako sposobu weryfikacji koncepcji teoretycznych oraz świadomość niepewności eksperymentalnych,

- K_W05 - zna ograniczenia stosowalności wybranych teorii fizycznych, modeli obiektów fizycznych i opisu zjawisk fizycznych,

- K_U17 - umie ze zrozumieniem i krytycznie korzystać z literatury i zasobów Internetu w odniesieniu do problemów z podstaw fizyki.

Ponadto student:

- umie planować proste doświadczenia z zakresu różnych działów fizyki, krytycznie analizować ich wyniki oraz je prezentować,

- nabiera umiejętności pracy w zespole laboratoryjnym, przyjmując w nim rolę wykonawcy lub koordynatora eksperymentu,

- nabiera umiejętności organizowania pracy zespołu laboratoryjnego i przyjmowania odpowiedzialności za efekty jego pracy.
Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie wykładu na ocenę na podstawie wyników pisemnego sprawdzianu umiejętności praktycznych w laboratorium komputerowym.

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2023/24" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-06-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Marian Uba
Prowadzący grup: Adam Bonda, Marian Uba
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie na ocenę
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe
Wymagania (lista przedmiotów):

Wstęp do fizyki 390-FM1-1WDF
Tryb prowadzenia przedmiotu:

w sali
Skrócony opis:

Cel zajęć:

• wprowadzenie do współczesnych metod opracowywania wyników pomiarów i oszacowania niepewności wyników z uwzględnieniem

elementów statystycznej analizy danych,

• zapoznanie z metodami przedstawiania wyników pomiarów,

• wprowadzenie do metod testowania hipotez statystycznych.

Wykład w formie prezentacji multimedialnej z wieloma przykładami i symulacjami w arkuszu kalkulacyjnym (do rozszerzonej analizy na

zajęciach laboratoryjnych.
Pełny opis:

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy, moduł "Podstawy fizyki"

Dziedzina i dyscyplina nauki: Nauki fizyczne, fizyka

Rok studiów/semestr: 1 rok/2 semestr, studia I stopnia (fizyka ogólna)

Wymagania wstępne: Zaliczenie wstępu do fizyki, umiejętność posługiwania się arkuszem kalkulacyjnym,

Liczba godzin zajęć dydaktycznych: Wykład 15 godz., laboratorium 15 godz.

Metody dydaktyczne: Wykład w formie prezentacji multimedialnej (notatki z wykładu dostępne są na stronie e-learningowej); laboratorium: samodzielne rozwiązywanie zagadnień związanych z rachunkiem niepewności pomiarowych. Punkty ECTS: 2

Bilans nakładu pracy studenta: Udział w wykładach (15 godz.), udział w zajęciach laboratoryjnych (15 godz.), udział w konsultacjach (3 godz.), szkolenie BHP - 1 godz., przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych 15 godz., przygotowywanie się do zaliczenia pisemnego i udział w zaliczeniu na ocenę - 6 godz. W sumie - 55 godz.

Wskaźniki ilościowe: Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 34 godz. - 2 punktów ECTS, nakład pracy związany z zajęciami praktycznymi (laboratorium) - 15 godz. (można przyjąć proporcjonalny udział tych zajęć w sumarycznych punktach ECTS, czyli 15/55*2=ok. 1 ECTS)

Tematy podejmowane na Wykładzie:

1. Wstęp, układy jednostek fizycznych, metody przedstawiania danych eksperymentalnych (graficzna, histogram, tabelaryczna, za pomocą

równania).

2. Podstawowe definicje związane z pomiarami, wielkości proste i złożone, źródła i podział błędów i niepewności pomiarowych.

3. Zaokrąglanie i porównywanie wyników, miejsca i cyfry znaczące.

4. Podstawy statystycznej analizy wyników pomiarów, wynik pomiaru jako zmienna losowa, parametry rozkładu zmiennej losowej (wartość oczekiwana, wariancja, odchylenie standardowe, momenty rozkładu), dystrybuanta.

5. Przykłady rozkładów zmiennej losowej (rozkład zero-jedynkowy, rozkład dwumianowy, rozkład jednostajny, rozkład Poissona, rozkład Gaussa, rozkład χ^2, rozkład t Studenta).

6. Statystyczna ocena niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich (metoda typu A), ważniejsze estymatory parametrów próby z rozkładu normalnego, prawo propagacji niepewności.

7. Ocena niepewności metodami typu B.

8. Opracowanie wyników pomiarów wielkości zależnych liniowo, metoda najmniejszych kwadratów, regresja liniowa, współczynnik korelacji.

9. Przykłady wyznaczania parametrów nieliniowych funkcji dopasowujących rozkłady niektórych wyników pomiarów.

10. Testowanie hipotez statystycznych na przykładzie testu χ^2 i testu Studenta. Planowanie pomiarów.

Tematy podejmowane w Laboratorium:

1. Metody przedstawiania danych eksperymentalnych (graficzna, histogram, tabelaryczna, za pomocą równania).

2. Zaokrąglanie i porównywanie wyników pomiarów, miejsca i cyfry znaczące.

3. Obliczanie parametrów wybranych rozkładów zmiennej losowej.

4. Statystyczna analiza przypadkowych niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich (metoda typu A), prawo przenoszenia

niepewności.

5. Ocena niepewności metodami typu B.

6. Opracowanie wyników pomiarów wielkości zależnych liniowo, metoda najmniejszych kwadratów, regresja liniowa, współczynnik

korelacji.

7. Przykłady dopasowania wyników pomiarów funkcjami nieliniowymi.

8. Testowanie hipotez statystycznych na przykładzie testu χ^2 i testu Studenta.
Literatura:

1. E.Żukowski - Notatki (miniskrypt) do wykładu.

2. A.Zięba, Analiza danych w naukach ścisłych i technice, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013.

3. GUM: Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (2008), dokument w pliku PDF.

4. H.Szydłowski, Pracownia Fizyczna, PWN, Warszawa 1999.

5. S. Brandt, Analiza danych, PWN, Warszawa 1998.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet w Białymstoku.
ul. Świerkowa 20B, 15-328 Białystok tel: +48 85 745 70 00 (Centrala) https://uwb.edu.pl kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.1.0-2 (2024-11-25)