İTÜ
LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)
Dersin Adı Course Name
Deneysel Tasarım Design of Experiments
Kodu (Code)
Yarıyılı (Semester)
Kredisi (Local Credits)
AKTS Kredisi (ECTS Credits)
Ders Türü (Course Type)
MET 607 Güz/Fall 3.0 7.5 Doktora / Ph. D.
Lisansüstü Program (Graduate Program)
Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Doktora Programı
(Graduate School of Science Engineering and Technology / Metallurgical and Materials Engineering PhD Program)
Dersin Türü
(Course Type) Seçmeli (Elective)
Dersin Dili
(Course Language) Türkçe (Turkish)
Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası
Deneysel tasarıma giriş, deney tasarımında kullanılan kavramlar ve terimler, temel istatistik, Yorumlayıcı istataistik, Deney tasarım yöntemleri: Bir kere de Bir Faktör Değiştirilerek yapılan deneyler, tek faktörlü deneyler, Latin Kare Yöntemi, Faktöriyel Tasarımlar, Tam Faktöriyel Tasarım, Kısmi Faktöriyel Tasarım, Yanıt Yüzey Analizi, Taguchi Yöntemi, Karışım Tasarımları, Karışık Tasarımlar
Introduction to Design of experiments, terms used in design of experiments ( level, parameters, blocking, replication, etc.) Design of experiments methods: One factor at a time, Full and Fractional Factorial Designs, Single Parameter Designs, Latin Square, Response Surface Analysis, Mixture Designs, Taguchi Methods and Mixed Designs.
Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet
1. Deney tasarımı kavramını ve deney tasarımında dikkat edilmesi gerekli aşamaları 2. Deney tasarımında izlenmesi gerekli yolu
3. Deney tasarım tekniklerini
4. Deneylerin yürütülmesi ve sonuçların istatistiksel olarak analiz edilip yorumlanmasını öğretmek.
1. To teach design of experiments philosophy 2. To teach how to design experiments
3. To teach the details of deign of experiments methods
4. To teach how to run experiments and analyze the results using statistics and interpret the results
Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes)
Maddeler halinde 4-9 adet Yazdığınız çıktıların ölçülebilir olmasına dikkat ediniz.
Bu dersi alan öğrenciler;
1. Deney tasarımında kullanılan terimlerin anlamlarını
2. Değişkenlerin seçimini ve bağımlı değişken ve bağımsız değişken arasındaki farkı, sıfır ve alternatif hipotez oluşturmayı ve aralarındaki farkı anlar
3. Deneylerin istatistiksel tasarım tekniklerini, deneyleri yürütülürken dikkat edilmesi gerekli alanları
4. Deney sonuçlarının istatistiksel analizini 5. Deney sonuçlarının yorumlanmasını öğrenip
6. Deney tasarımı içeren bir makaleyi okur ve kritik ederek dersin sonunda
7. Kendi kendine deney tasarlayıp, yürütüp, sonuçlarını analiz edip yorumlayarak bir DoE makalesi yazabilecektir.
Graduate students who pass the course will be able to:
1. Learn all the terms used in DoE.
2. Generate and understand and the null hypothesis from alternative hypotheses, select controllable, an uncontrollable, dependant and independent variables.
3. Learn statistical design of experiments methods and learn about the critical issues in running experiments,
4. Statistical analyses of experiments, 5. Interpretation of the analyses results.
6. Read and critique an DoE paper and at the end of the course,
7. Design, run, analyze and interpret the results of experiments and write a DoE paper.
Kaynaklar
(References)
En önemli 5 adedini belirtiniz
Design and Analysis of Experiments [Hardcover]
Douglas C. Montgomery, John and Wiley &Sons Pte Ltd., 2009 ISBN:978-0-470- 39882-1
Statistics, Joseph, F. Healey, Wadsworth Publishing Company, 4th edition, 1996 Taguchi Methods, Genichi Taguchi, ASI Press, 1989, ISBN 0-941243-09-5.
Response Surface Methodology, R. Myers, D. Montgomery, Wiley Interscience, 1995, ISBN: 0-471-58100-3
Design and Analysis of Experiments, Angela Dean, Daniel Voss, 1999, Springer- verlag New York Berlin Heidelberg, ISBN 0-387-98561-1
Ödevler ve Projeler (Homework & Projects)
Normal olasılık diyagramları, ANOVA analizinde kullanılan R2 ve R 2 ayarlanmış arasındaki fark. Uyumsuzluk hatası ve saf hata arasındaki farkı açıklayınız? Gibi kavramlar üzerine kısa ödevler
Ara Proje: Deney tasarımı tekniği kullanılarak yazılmış bir makalenin kritiğinin yapılması ( Sunum ve rapor olarak)
Final Projesi: Kendi kendine herhangi bir konuda bağımlı ve bağımsız değişkenleri seçip seviyelerini belirleyerek bir deney tasarım tekniği kullanarak deney tasarlandıktan sonra tasarımdaki deneylerin yürütülüp, deney sonuçlarının istatistiki olarak analizinin yapılıp yorumlanması ve sonrasında makale şeklinde rapor edilmesi.
Homeworks: Normal probability plots, The meaning of R 2 ve R2 adjusted in ANOVA, What is difference between lack of fit and pure error , etc.
Project:A team of student finds a DoE paper, reads and critiques the paper in written paper and present the paper critique in class.
Term Paper: Student individually design experiemnst using DoE techniques, run the experiments, analyze the results and write a scientific paper.
Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work)
- - Bilgisayar Kullanımı
(Computer Use)
Minitab kullanılarak deney tasarımlarının ve deney sonuçlarının analizininin yapılması.
Using Minitab for statistical analyses
Diğer Uygulamalar (Other Activities)
Başarı Değerlendirme Sistemi
(Assessment Criteria)
Başarı değerlendirme sisteminde dersin çıktılarının olabildiğince kantitatif ölçülmesine olanak sağlayan ölçme yöntemleri kullanılmalıdır.
Faaliyetler
(Activities) Adedi*
(Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) Yıl İçi Sınavları
(Midterm Exams)
1 30 Kısa Sınavlar
(Quizzes) Ödevler
(Homework) 3 10
Projeler (Projects)
Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project)
1 40 Laboratuar Uygulaması
(Laboratory Work) Diğer Uygulamalar/Ödev Sunumu
(Other Activities)/Presentation
1 20
Final Sınavı
(Final Exam) -
*Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.
DERS PLANI
Hafta Konular Dersin
Çıktıları
1 Deney tasarımına giriş 1
2 Deney tasarımının dili I . bölüm (kullanılan terimler) 1, 2
3 Deney tasarımının dili II. bölüm 1,2
4 Temel İstatistik 1
5 Yorumlayıcı İstatistik (Sıfır Hipotezi, ANOVA ve Regresyon) 1,2
6 Yorumlayıcı İstatistik (Sıfır Hipotezi, ANOVA ve Regresyon) 1,2
7 Bir kerede bir faktör değiştirilerek yapılan deneyler, Bir faktörlü deneyler 3,4,5
8 Latin Kare tasarımları 3,4,5
9 Tam Faktöriyel Deneyler 3,4,5
10 Kısmi Faktöriyel Deneyler 3,4,5
11 Yanıt Yüzey Analizi, Karışım tasarımları 3,4,5
12 Taguchi Yaklaşımı ve Deney Tasarım Metodu 3,4,5
13 Deney tasarımı ile ilgili literatürde mevcut makalelerin incelenmesi 6, 7
14 Deney tasarımı ile ilgili literatürde mevcut makalelerin incelenmesi ve kritiklerinin yapılması 6,7
COURSE PLAN
Weeks Topics Course
Outcomes
1 Introduction to Design of Experiments 1
2 The terms used in DoE. Section 1. 1, 2
3 The terms used in DoE. Section 2. 1,2
4 Basic Statistics 1
5 Inferential Statistics (Null and alternative hypothesis, ANOVA, Regression) 1,2 6 Inferential Statistics (Null and alternative hypothesis, ANOVA, Regression) 1,2
7 One factor at a time design, Single factor experiments 3,4,5
8 Latin Square Designs 3,4,5
9 Full Factorial Designs 3,4,5
10 Fractional Factorial Designs 3,4,5
11 Response Surface Analysis, Mixture Designs 3,4,5
12 Taguchi Methods 3,4,5
13 To review and DoE papers in literature 6, 7
14 To review and critique DoE papers in literature 6,7
Dersin Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Doktora Programıyla İlişkisi
Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar)
Katkı Seviyesi 1 2 3
i.
Yüksek lisans yeterliliklerine dayalı olarak, alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirip, derinleştirerek, alanına yenilik getirecek özgün tanımlar oluşturup, disiplinlerarası etkileşimi kavrayabilme; yeni ve karmaşık fikirleri analiz, sentez ve değerlendirmede uzmanlık gerektiren bilgileri kullanarak özgün sonuçlara ulaşabilme (bilgi).
+
ii.
Alanındaki yeni bilgileri sistematik bir yaklaşımla değerlendirip kullanarak, alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştirebilme ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayabilme, özgün bir konuyu araştırıp, kavrayarak tasarlayabilme, uyarlayabilme ve uygulayarak yeni ve karmaşık düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapıp çalışmalarında araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olma (beceri).
+
iii.
Alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştiren ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayan özgün bir çalışmayı bağımsız olarak gerçekleştirerek, alanındaki ilerlemeye katkıda bulunup, en az birer adet bilimsel makaleyi ulusal ve uluslararası hakemli dergilerde yayınlayarak alanındaki bilginin sınırlarını genişletebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği).
iv.
Özgün ve disiplinlerarası sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yaparak yaratıcı ve eleştirel düşünme, sorun çözme ve karar verme gibi üst düzey zihinsel süreçleri kullanarak alanı ile ilgili yeni düşünce ve yöntemler geliştirebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). (Öğrenme Yetkinliği).
+
v
Sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmeye yönelik eylemleri yönetebilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).vi.
Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyi’nde kullanarak ileri düzeyde yazılı, sözlü ve görsel iletişim kurup tartışarak, uluslararası platformlarda, uzman kişiler ile alanındaki konuların tartışılmasında özgün görüşlerini savunabilme ve yetkinliğini gösteren etkili bir iletişim kurabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).
vii.
Alanındaki bilimsel, teknolojik sosyal veya kültürel ilerlemeleri tanıtarak, yaşadığı toplumun bilgi toplumu olma ve bunu sürdürebilme sürecine katkıda bulunarak, sorunların çözümünde stratejik karar verme süreçlerini de kullanıp, işlevsel etkileşim kurarak toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunların çözümüne katkıda bulunabilme ve bu değerlerin gelişimini destekleyebilme (Alana Özgü Yetkinlik).
+
1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam
Relationship between the Course and Metallurgical and Materials Engineering Ph.D. Program
1: Little, 2. Partial, 3. Full
Düzenleyen (Prepared by)Özgül Keleş
Tarih (Date) 06.06.2011
İmza (Signature)
Program Outcomes
Level of Contribution
1 2 3 i.
By means of developing and intensifying the current and high level knowledge in the area withthe use of original thinking and/or research processes and in a specialistic level, based upon the competency in MS level, grasping the interdisciplinary interaction related to one’s area and reaching original results by using this specialistic knowledge in analyzing, synthesizing and evaluating new and complex ideas (Knowledge).
+
ii.
By means of the ability to evaluate and use new information in the area with a systematical approach, developing a new idea method, design and/or application which brings about innovation in the area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a different environment; researching, grasping and designing and applying an original subject, and also by the ability to critically analyze, synthesize and evaluate new and complex ideas,acquiring the most developed skills about using the research methods in studies within the related area (Skill).
+
iii.
By means of contributing to the progress in the area by independently carrying out a study which uses a new idea, method, design and/or application which brings about innovation in that area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a differentenvironment, expending the limits of knowledge by publishing at least one scientific article in a national and/or international peer reviewed journal (Competence to work independently and take responsibility).
iv.
By means of fulfilling the leader role in the environment where solutions are sought for the original and interdisciplinary problems, developing area related new ideas and methods by making use of high-level intellectual processes such as creative and critical thinking, problem solving and decision making (Competence to work independently and take responsibility, learning competence).+
v.
Ability to see and develop social relationships and the norm directing these relationships with a critical look and ability to direct the actions to change these when necessary. (Communication and Social Competency).vi.
By means of proficiency in a foreign language –at least European Language Portfolio C1 Level- and establishing written, oral and visual communication and developing argumentation skills with that language, the ability to establish effective communication with expert in theinternational environment to discuss the area related subjects and to defend original opinions, showing ones competency in the area (Communication and Social Competency).
vii.
By means of contributing to the society state and progress towards being an information society by announcing and promoting the technological, scientific and social developments in one’s area, and ability to establish effective communication in the solving of problems faced in that area by using strategic decision making processes, contributing to the solution of area related social, scientific, cultural and ethical problems and promoting development of these values (Area specific competency).+
