Modeller läsanvisning

Slides:



Advertisements
Liknande presentationer
Talföljder formler och summor
Advertisements

Här ser ni några sidor som hjälper er att lösa uppgifterna:
Innehåll, huvudpresentation 4. Rangordning av ordningsstörningar (fråga 1) 5. Problem med nedskräpning (fråga 1a) 6. Problem med skadegörelse (fråga 1b)
Romersk skulptur Exempel Förutsättningar Kännetecken
hej och välkomna EKVATIONER Ta reda på det okända talet.
1 Tillämpning av Koden Innehåll •Undersökningens metod och uppläggning, inkl. bolagsurval •Sammanfattning •Genomgång av svar på fokusfrågor.
FL4 732G70 Statistik A Detta är en generell mall för att göra PowerPoint presentationer enligt LiUs grafiska profil. Du skriver in din rubrik,
1 Medarbetarenkät 2011 • 573 svar. 2 Kön 3 Jag är knuten till en klass, undervisningsgrupp eller barngrupp.
Ellära Fysik 1 / A Översiktlig beskrivning av en del av innehållet i Ellära – Fysik A För djupare studier hänvisar jag till kurslitteratur som finns.
BENÄMNA lätta ord SPRÅKTRÄNING VID AFASIKg VIII
Tillämpning av bolagsstyrningskoden vid årsstämmor 2005 och 2006.
Hela Sverige ska leva Totalrapport. Regeringens bidrag har medverkat till kunskapsförmedling?
Föreläsning 10 Kurvanpassning som en del av problemlösning med datorer
Föreläsning 7 Analys av algoritmer T(n) och ordo
Eddie Arnold - Make The World Go Away Images colorées de par le monde Déroulement automatique ou manuel à votre choix 1 för dig.
Kundundersökning mars 2010 Operatör: Västtrafik Trafikslag: Tåg Sträcka: Göteborg - Nässjö.
Elkraft 7.5 hp distans: Kap. 3 Likströmsmotorn 3:1
MEDELVÄRDE, MEDIAN & TYPVÄRDE
LANDSTINGSDIREKTÖRENS STAB Regional utveckling BILD 1 Resultat av enkät till landstingspolitiker
Svenska WebDewey Introduktion
Skånedatabasen & Region Skånes tillgänglighetsmodell
SAMHÄLLSKUNSKAP B Henrik Larsson
Karolinska Institutet, studentundersökning Studentundersökning på Karolinska Institutet HT 2013.
Kommunpussel Din uppgift är att sortera de organisatoriska delar på nästa sida på ett sådant sätt att det överensstämmer med hur din kommun är organiserad.
Punktprevalensmätning av trycksår 2011, v.40 Resultat från landstingen
V E R S I O N N R 2. 0 T A V E L I D É E R I M I L J Ö.
Bastugatan 2. Box S Stockholm. Blad 1 Läsarundersökning Maskinentreprenören 2007.
Fastighetsbyrån Konjunkturundersökning Oktober 2012.
INFÖR NATIONELLA PROVET
Svenska WebDewey Introduktion Harriet Aagaard Svenska Deweyredaktion
Tillämpning av Svensk Kod för Bolagsstyrning under Maj 2009.
Enkätresultat för Grundskolan Elever 2014 Skola:Hällby skola.
Från binära till hexadecimala
Avgiftsstudie Nils Holgersson år 2007 Bild 1 Baserat på rapportversion
1 Vänsterskolan Debattartiklar. 2 Aktuell krok 3 Aktuella krokar 1. Direkt krok.
Postmilen båda banorna
(2) Avvikelse från std. kostnad (5) Andel inv 65+ med insats (4) Andel 80+ i befolkningen (1) Kronor/ invånare (65+) (3) Kronor/ brukare (6) Ytterfall.
Fakta om undersökningen
Hittarps IK Kartläggningspresentation år 3.
Från Gotland på kvällen (tågtider enligt 2007) 18:28 19:03 19:41 19:32 20:32 20:53 21:19 18:30 20:32 19:06 19:54 19:58 20:22 19:01 21:40 20:44 23:37 20:11.
Arbetspensionssystemet i bilder Bildserie med centrala uppgifter om arbetspensionssystemet och dess funktion
TÄNK PÅ ETT HELTAL MELLAN 1-50
Greppa Näringen Medlemsundersökning, kvartal 1. 1.
/hp Beräkning av kommunernas och samkommunernas utgifter år 2013 Övriga utgifter 0,81 md € Investeringar 4,70 md € Övr. verksamhetskostn. 0,79.
Skattningens medelfel
Helhet Händelse Agerande Kunskap om vardagsverksamheten Förståelse av vardagsverksamheten.
1 Joomla © 2009 Stefan Andersson 1. 2 MÅL 2 3 Begrepp Aktör: en användare som interagerar med webbplatsen. I diagrammet till höger finns två aktörer:
Kouzlo starých časů… Letadla Pár foteček pro vzpomínku na dávné doby, tak hezké snění… M.K. 1 I Norrköping får man inte.
Best pictures on the internet 2007 Awards 1http:// Är vänsteralliansen trovärdig i Norrköping.
Enkätresultat för Fritidshem Elever 2014 Skola:Fritidselever, Gillberga skola.
Grundskola Föräldrar 2013 Grundskoleenkät - Föräldrar Enhet:Gillberga skola.
1(31) Ett omdiskuterat ämne. Vad är det som händer? 2.
Arbetspensionssystemet i bilder Bildserie med centrala uppgifter om arbetspensionssystemet och dess funktion
1 Munkedal 2009 Sveriges Kommuner och Landsting Signild Östgren Leif Klingensjö.
A. BOIJ AB Idé- och produktutveckling © 2009 Anita Boij Bild 1 av 41 F A L K Ö P I N G Ungdomars hälsa och drogvanor 2008 Undersökning bland niondeklassare.
SDDB hösten 2003 Preliminära resultat Svensk Njurmedicinsk Förening Riksstämman Stockholm KG Prütz Verksamhetsområde Internmedicin Helsingborgs.
Enkätresultat för Grundskolan Föräldrar 2014 Skola - Gillberga skola.
Regional handlingsplan ”Det goda livet för sjuka äldre” RESULTAT i VG+Skaraborg.
UNIONEN – ALLMÄNHETEN OM EGET FÖRETAGANDE MINDRE MÄTNING I SYFTE ATT TITTA PÅ INTRESSET FÖR MENTORSKAP VID START AV FÖRETAG Kund: Unionen Kontakt: Åsa.
Smittspårarutbildning
Ingenjörsmetodik IT & ME 2008
KNÄCKNING STELA BALKAR INSTABILITETSFENOMENET
Vara kommun Grundskoleundersökning 2014 Föräldrar 2 Levene skola årskurs 5 Antal svar 2014 för aktuell årskurs i skola: 12 Antal svar 2014 för årskurs.
Projekt 5.3 Gilpins och Ayalas θ-logistiska modell A Course in Mathematical Modeling - Mooney & Swift.
Räkna till en miljard 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,14,15,16,17,18,19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, En miljard är ett.
© Anders Broberg, Ulrika Hägglund, Lena Kallin Westin, 2003 Föreläsning 12 Sökning och Sökträd.
1 Kursens Mål Allmänbildning “Att kunna läsa tidningarnas ekonomisidor etc.” Att lära ut redskap (modeller) som kan användas för att göra en självständig.
Förskoleenkät Föräldrar 2012 Förskoleenkät – Föräldrar Enhet:Hattmakarns förskola.
Bild 1 Prognos för länets arbetsmarknad Stefan Tjb.
Grundskola Elever 2013 Grundskoleenkät - Elever Enhet: Gillberga skola.
Presentationens avskrift:

Modeller läsanvisning Enligt kurs-PM finns material i Grimvall: Kapitel 5 – introducerar exponentiell tillväxt 9 – Exempel på matematiska- och ingenjörsformler Läsanvisning 9.1-3, 7, 9 10 – Anpassning av mätdata till linje eller ekvation som beskriver modell, mer på nästa föreläsning ej 10.5

Frågor från förra gången ?

Inledning matematiska modeller Kan användas för att analysera mätningar – ofta en typ av kurvanpassning - innebär ofta en förenkling Kan användas för att förutsäga resultatet Kan innehålla tekniska eller fysikaliska resonemang eller vara helt empiriska Empirisk = är erfarenheter som inte grundar sig på resonemang eller liknande, utan på verkliga erfarenheter, undersökningar och experiment.

Inledning matematiska modeller Mätdata/resultat Modell förenkling Förutsägelser Matematiska slutsatser förklaring/uttolkning analys verifikation

Inledning matematiska modeller No exponential is forever ... but we can delay forever Gordon Moore, Intels grundare ftp://download.intel.com/research/silicon/Gordon_Moore_ISSCC_021003.pdf ftp://download.intel.com/research/silicon/Gordon_Moore_ISSCC_021003.pdf

Lagar och formler Vi utgår ifrån matematiska samband av typen A = BC och diskturerar om de är approximativa eller helt ’sanna’ Visar med exempel att det finns många andra situationer mellan ytterligheterna

Approximation inom gränser Lagar och formler Fysikaliska teorier Definitioner Abstrakta begrepp Naturlag Approximation inom gränser Serieutveckling Approximation

Lagar och formler Som exempel på approximation ges friktionslagen, sambandet mellan friktion- och normalkraften på formen: 𝐹=𝜇𝑁 Oberoende av ex.vis kontaktarean, föremålets massa och med en konstant som inte kan variera

Lagar och formler Som exempel på approximation mha serieutveckling ges Ohms lag: 𝑈=𝐼𝑅 Men på formen: 𝐼=𝑓 𝑈 =𝑓 0 + 𝑈 𝑑𝑓 𝑑𝑈 𝑈=0 +𝑈2 𝑑2𝑓 𝑑𝑈2 𝑈=0

Lagar och formler Som exempel på approximation mha serieutveckling ges Ohms lag: 𝑈=𝐼𝑅 Men på formen: 𝐼=𝑓 𝑈 =𝑓 0 + 𝑈 𝑑𝑓 𝑑𝑈 𝑈=0 +𝑈2 𝑑2𝑓 𝑑𝑈2 𝑈=0 Här finns en definition av resistansen: 𝑅= 𝜌𝐿 𝐴

Lagar och formler Hookes lag är god approximation inom vissa gränser http://sv.wikipedia.org/wiki/Hookes_lag

Lagar och formler Newtons rörelseekvation är en naturlag 𝐹=𝑚𝑎 Kan kombineras med en relativistisk massa på följande sätt 𝑚= 𝑚 0 1− 𝑣 2 𝑐 2 http://sv.wikipedia.org/wiki/Hookes_lag

Lagar och formler Definiera ett begrepp av typen ’våglängd 𝜆’ se boken för exakt formulering Abstrakt begrepp kan man definiera med matematiska samband Sambandet mellan frekvens och våglängd för en idealiserad våg är ett exempel på detta 𝑐=𝜆𝜐 𝑒𝑙𝑙𝑒𝑟 𝑐=𝜆𝑓 http://sv.wikipedia.org/wiki/Hookes_lag

Lagar och formler När storheter definieras genom en matematisk relation är relationen givetvis alltid sann Vi jobbade med sådana definitioner i avsnittet om SI-enheterna Ex: trycket p ges av kraften F jämnt fördelad över arean A 𝑝=𝐹/𝐴 http://sv.wikipedia.org/wiki/Hookes_lag

Modeller och problemslösningsmetodik Har två viktiga extremfall Modeller där: Den fysikaliska principen bakom ett fenomen är viktigast Där vi söker ett numeriskt svar med rimlig noggrannhet

Volym-Area förhållande Exempel på kroppstemperatur/avkylning kan diskuteras genom undersök volym- area förhållande för en sfär Area=? Volymen=? 𝐴𝐴𝑎 𝑓ℎ𝑓ℎ Type equation here.jgjfgj

Volym-Area förhållande Exempel på kroppstemperatur/avkylning kan diskuteras genom undersök volym- area förhållande för en sfär Area=?𝐴=4𝜋 𝑟 2 Volymen=? V= 4𝜋 𝑟 3 3 𝐴𝐴𝑎 𝑓ℎ𝑓ℎ

Robusta modeller Börjar med en definition: ”En modell vars slutsatser inte beror känsligt på antaganden och parametervärden sägs vara robust” Illustreras med en modell för golfklubba och golfboll Ska undersöka dessa ekvationer… Hur? Prova värden eller göra grafer i MATLAB!

Robusta modeller Undersök ekvation av typen: 𝑣= 𝑀 𝑀+𝑚 1+𝑒 𝑢 𝑣= 𝑀 𝑀+𝑚 1+𝑒 𝑢 Ändring i M +/- 10 % ger ändring i v med mindre än 1,5%

Robusta modeller Den inre resistansen hos ett batteri kan mätas upp med hjälp av en voltmeter och en känd yttre resistans :   Där är batteriets polspänning uppmätt utan yttre resistansen och där är det uppmätta spänningsvärdet över en given yttre resistans. Undersök om detta uttryck är robust. Enligt Grimvall är detta definierat som att: ”En modell vars slutsatser inte beror känsligt på antaganden och parametervärden sägs vara robust” Polspänningen har bestämts till 1,608 V. Använd värden från Tabell 2 för att göra uträkningar som motiverar ditt svar!

Robusta modeller Tabell 2. Uppmätta spänningar för olika yttreresistanser Genom beräkningen av medelvärden och variation kring dessa för de två olika yttre motstånden konstaterar man att modellekvationen inte är robust, se tabellen nedan. En variation på mindre än 0,1% i den uppmätta spänningen för motståndet 98,2  motsvaras av en variation på så mycket som 10% i den inre resistansen om man bestämmer den på detta sätt. För det andra motståndet är modellekvationen mer robust ty där motsvaras ungefär samma variation i Ri (12-13 %) av en större variation i UV (0,2 %). Yttre resistans () Uppmätt spänning (V) 98,2 1,597 1,598 1,599 21,6 1,573 1,577 1,568 u0 1.608 medelvärde variation i uv (%) ri=ry*(uo/uv)-1) variation i ri (%) 98.2 1.597 1.598 -0.062578223 0.676393237 0.614543945 10.0643 0.614518148 -0.0042 1.599 0.062578223 0.55272045 -10.06 21.6 1.573 1.57267 0.021195422 0.480610299 0.485411462 -0.9891 1.577 0.275540483 0.424603678 -12.527 1.568 -0.296735905 0.551020408 13.5162

Moores lag – exponentiell tillväxt (Grimvall 10.4)

Moores lag – exponentiell tillväxt

Tillväxt i population 2 generationer och båda har drabbats av samma virus

Tillväxt i population Frågeställning, ökning, minskning eller jämnvikt? I fallet med konstant befolkning är modellen enkel - 2 barn per kvinna krävs i ett I-land För virus är både sjukdomen och antalet bärare intressanta för att spridning ska kunna ske

Modeller Modeller som innehåller ett mått på förändring kallas dynamiska Matematiskt skrivs de som differensekvationer eller system av derivator Modeller kan innehålla bara kända parametrar som inte ändrar sig Eller en viss slumpmässighet, kallas ofta stokastiska processer

Ytterligheterna Välkända lagar och konstanter tex elektonernas rörelse kring atomkärnan eller planeternas bana kring solen Kaotiska icke-linjära dynamiska system tex väderrapporter och klimatmodeller En liten slumpmässig förändring ger upphov till en kraftig reaktion

Exempel på kaosteori Den amerikanske meteorologen Edward Lorenz är en av kaosteorins pionjärer. Han har myntat begreppet "fjärilseffekten". En fjärils vingslag i Brasilien kan vålla en tornado i Texas, sa Edward Lorenz i en föreläsning en gång. Formuleringen har blivit berömd. Den mikroskopiska vibration i luften som fjärilens vingslag vållar förstärks av de kaotiska krafterna, och kan få drastiska följder på någon helt annan plats på jorden. Förloppet beror inte på några mystiska fenomen. Det följer strikt fysikens kända lagar. Men vi kan inte hålla reda på alla diminutiva dallringar i luften. Världen är full av fjärilar. Därför är vädret oförutsägbart.

Sammanfattning Kap 8 – se bilden Kap 9 – begreppet robust modell Ur kapitel 10 - Tillväxtexempel av typen Moore’s lag

Nästa föreläsning F11 Torsdag 29/9 Problemlösningar med datorer (läs kapitel 1 i MATLAB boken som anknyter till dagens material! Sedan fortsätter vi med kurvanpassning enligt MATLAB kap 8.1-3, detta motsvarar Grimvalls kapitel 10.1-3 men med en mer praktisk approach

Peer-instruction Beskriv de fyra kurvorna, vad finns på axlarna vad händer vid variationer Vad kan detta motsvara i verkligheten?

Diskussionuppgift på KTH Social Efter denna vecka kommer de flesta USB loggers att vara lediga. Ge förslag på vad mer man skulle kunna logga över en längre tid.

Räntetillväxt Växer snabbt är exempel på exponentiell tillväxt Inte så intressant rent matematiskt eller för en ingenjör Exempel en skuld som växer med räntan 10% = 1.1 x för varje tidsintervall

En enkel ekvation Kan skriva upp ekvationen Om räntan r=1.1 så Detta betyder obgränsad tillväxt Finns andra fall för SAMMA ekvation

Räntetillväxt Viktigt fall när tillväxt och avtagande konkurerrar! Ändra ekvationen lite genom att lägga till ‘b’ som kan vara ett positivt eller negativt tal:

Matlab kod a0=0.1; antal=50 a(1)=a0; r=0.5; b=0.1; for n=1:1:antal a(n+1)=a(n)*r+b; end

Resultat Exemplet visar att man når jämnvikt oberoende av var man startar Varför? |r| < 1

Räntetillväxt Vad händer då för |r| >1 Bara meningsfullt för b negativt annars tillväxt Tag r=1.01 och b=-1000 Prova olika startvärden 90000, 100000, 110000

Resultat Avbetalningen måste vara tillräckligt stor för en viss ränta och storlek på skulden Mycket KÄNSLIGT för var man startar!

Sammanfattning r=1 Värdet ändras inte bara en linje |r|<1 Stabil jämvikt |r|>1 Instabil jämvikt

Exempel på tillväxt

Exempel på tillväxt