Nel campo della progettazione sperimentale, il concetto di design sperimentale ottimale è un argomento importante e lo sviluppo di questo campo è stato promosso dalla statistica danese Kirstine Smith.Lo scopo del miglior design si basa su alcuni criteri statistici, che ci consente di effettuare stime imparziali dei parametri e minimizzare le loro variazioni.Rispetto ai progetti non ottimali, il design ottimale può ridurre il numero di esperimenti e quindi ridurre il costo degli esperimenti.Tuttavia, è la selezione degli standard e l'adeguatezza del modello che rende la selezione del miglior complesso di design e stimolante.
Il design ottimale non solo riduce il numero di esperimenti, ma aumenta anche la flessibilità del modello, adattandosi così meglio a diversi tipi di parametri.
Nel design sperimentale, l'ottimazione A e l'ottimazione D sono due famosi criteri di ottimizzazione.Il nucleo dell'ottimalità A è quello di ridurre al minimo le tracce della matrice informativa, il che significa che si concentra sulla stima della variazione media dei parametri.Questo rende la ottimizzazione A facile e pratica in situazioni multi-parametri.
Al contrario, l'ottimazione D persegue il fattore determinante di massimizzare la matrice di informazioni.Nelle statistiche, l'ottimazione D è spesso considerata uno strumento potente perché può migliorare effettivamente la differenza nel libro di informazioni di Shannon Content e fornire garanzie per l'affidabilità dei risultati.
La differenza principale tra questi due design ottimali è la direzione di ottimizzazione scelta.L'ottimazione A si concentra sulla fornitura dell'accuratezza delle previsioni medie, mentre l'ottimazione D sottolinea il miglioramento del volume complessivo di informazioni, il che significa che in alcuni casi, l'ottimazione D può fornire un guadagno di informazioni maggiori, sebbene possa richiedere un investimento di risorse più elevato.
Il design ottimale dipende dal modello statistico selezionato, quindi è fondamentale creare un modello adatto.
Nell'effettiva implementazione, il processo di scelta dei criteri di ottimalità appropriati è cruciale, poiché ciò influenzerà direttamente l'efficacia e la fattibilità dell'esperimento.La ricerca su quanti esperimenti possono essere ottimizzati in base a diversi criteri è stata molto matura ed è stata ampiamente utilizzata nella ricerca scientifica e nelle applicazioni industriali.I sistemi statistici di oggi, come SAS e R, forniscono una varietà di strumenti per il calcolo del miglior design, consentendo ai ricercatori di formulare criteri di ottimizzazione esclusivi in base alle loro esigenze.
Tuttavia, vale la pena notare che i criteri di ottimalità per la maggior parte dei progetti ottimali si basano su funzioni di alcune matrice di informazioni, quindi la loro "ottimità" si basa spesso sul modello utilizzato.Ad esempio, un certo miglior design funziona meglio nel suo modello, ma potrebbe non essere il caso di altri modelli, quindi è fondamentale confrontare le prestazioni di altri modelli quando si sceglie un design.
L'adattabilità della scelta dei migliori criteri sessuali è una domanda a cui degno di nota, perché criteri diversi possono mostrare prestazioni sessuali ottimali diverse per lo stesso modello.
Le caratteristiche iterative dell'esperimento dimostrano anche la necessità nella progettazione statistica.Gli esperimenti scientifici sono un processo evolutivo e i ricercatori spesso devono adeguare i loro progetti in più round di esperimenti e scoprire la soluzione ottimale basata su questo.Ciò richiede ai ricercatori di avere una buona esperienza in teoria statistica e capacità di applicazione flessibili.
Sia l'analisi della regressione che la modellazione della superficie di risposta, il design ottimale fornisce ai ricercatori strumenti potenti.Storicamente, molte importanti scoperte matematiche sono strettamente correlate alla pratica di ottimizzazione della progettazione sperimentale e queste scoperte e il loro sviluppo parallelo costituiscono la pietra angolare dell'attuale campo del design sperimentale.
Quindi, come possiamo vedere, la ottimizzazione A e la ottimizzazione D non sono solo concetti teorici nelle statistiche, ma aprono anche una finestra nel processo della nostra ricerca scientifica, permettendoci di esplorare e verificare profondamente varie inferenze e modelli.In futuro, con il progresso della scienza e della tecnologia e lo sviluppo della scienza dei dati, l'applicazione del miglior design sarà più approfondita ed estesa e potrebbe persino cambiare la nostra comprensione del mondo reale.Siamo pronti per una nuova era in cui si incontrano dati e modelli?