Di bidang desain eksperimental, konsep desain eksperimental yang optimal adalah topik penting, dan pengembangan bidang ini telah dipromosikan oleh ahli statistik Denmark Kirstine Smith.Tujuan dari desain terbaik didasarkan pada beberapa kriteria statistik, memungkinkan kami untuk membuat estimasi parameter yang tidak bias dan meminimalkan variasinya.Dibandingkan dengan desain non-optimal, desain optimal dapat mengurangi jumlah percobaan dan dengan demikian mengurangi biaya percobaan.Namun, itu adalah pemilihan standar dan kesesuaian model yang membuat pemilihan kompleks desain terbaik dan menantang.
Desain optimal tidak hanya mengurangi jumlah percobaan, tetapi juga meningkatkan fleksibilitas model, sehingga lebih baik beradaptasi dengan berbagai jenis parameter.
Dalam desain eksperimental, optimal A-optimalitas dan D-optimalitas adalah dua kriteria optimasi yang terkenal.Inti dari optimal A adalah untuk meminimalkan jejak matriks informasi, yang berarti berfokus pada memperkirakan variasi rata-rata parameter.Ini membuat optimalitas A mudah dan praktis dalam situasi multi-parameter.
Sebaliknya, D-optimalitas mengejar penentu memaksimalkan matriks informasi.Dalam statistik, D-optimalitas sering dianggap sebagai alat yang kuat karena dapat secara efektif meningkatkan perbedaan dalam buku estimasi konten informasi Shannon dan memberikan jaminan untuk keandalan hasil.
Perbedaan utama antara dua desain optimal ini adalah arah optimasi yang dipilih.A-optimalitas berfokus pada penyediaan akurasi prediksi rata-rata, sementara D-optimalitas menekankan peningkatan volume informasi secara keseluruhan, yang berarti bahwa dalam beberapa kasus, optimalitas D dapat memberikan keuntungan informasi yang lebih besar, meskipun mungkin memerlukan investasi sumber daya yang lebih tinggi.
Desain optimal tergantung pada model statistik yang dipilih, sehingga sangat penting untuk membuat model yang sesuai.
Dalam implementasi aktual, proses memilih kriteria optimalitas yang sesuai sangat penting, karena ini akan secara langsung mempengaruhi efektivitas dan kelayakan percobaan.Penelitian tentang berapa banyak percobaan yang dapat dioptimalkan sesuai dengan kriteria yang berbeda telah sangat matang dan telah banyak digunakan dalam penelitian ilmiah dan aplikasi industri.Sistem statistik saat ini, seperti SAS dan R, menyediakan berbagai alat untuk menghitung desain terbaik, yang memungkinkan para peneliti untuk merumuskan kriteria optimasi eksklusif berdasarkan kebutuhan mereka.
Namun, perlu dicatat bahwa kriteria optimalitas untuk sebagian besar desain optimal didasarkan pada fungsi beberapa matriks informasi, sehingga "optimitas" mereka sering didasarkan pada model yang digunakan.Misalnya, desain terbaik tertentu berkinerja terbaik dalam modelnya, tetapi mungkin tidak terjadi pada model lain, sehingga sangat penting untuk membandingkan kinerja model lain ketika memilih desain.
Kemampuan beradaptasi memilih kriteria seksual terbaik adalah pertanyaan yang perlu dipikirkan, karena kriteria yang berbeda dapat menunjukkan kinerja seksual yang optimal yang berbeda untuk model yang sama.
Karakteristik berulang dari percobaan juga menunjukkan perlunya desain statistik.Eksperimen ilmiah adalah proses evolusi, dan para peneliti sering perlu menyesuaikan desain mereka dalam beberapa putaran percobaan dan menemukan solusi optimal berdasarkan ini.Ini mengharuskan para peneliti untuk memiliki latar belakang yang baik dalam teori statistik dan kemampuan aplikasi yang fleksibel.
Kedua analisis regresi atau pemodelan permukaan respons, desain optimal memberi para peneliti alat yang kuat.Secara historis, banyak penemuan matematika utama terkait erat dengan praktik optimasi desain eksperimental, dan penemuan ini dan pengembangan paralelnya membentuk landasan bidang desain eksperimental saat ini.
Jadi, seperti yang dapat kita lihat, A-optimalitas dan optimalitas D tidak hanya konsep teoretis dalam statistik, tetapi juga membuka jendela dalam proses penelitian ilmiah kami, memungkinkan kami untuk mengeksplorasi dan memverifikasi berbagai kesimpulan dan model secara mendalam.Di masa depan, dengan kemajuan sains dan teknologi dan pengembangan ilmu data, penerapan desain terbaik akan lebih mendalam dan luas, dan bahkan dapat mengubah pemahaman kita tentang dunia nyata.Apakah kita siap untuk era baru di mana data dan model bertemu?