Реферат "Өлшеу теориясының негіздері"
жүктеу/скачать 24,77 Kb.
|
Актай МФ
|
Реферат "Өлшеу теориясының негіздері" Орындаған: Ақтай М.Ф Қабылдаған: Махабаева А.Т Жоспар: Кіріспе ________________________________________________________ Негізгі бөлім ___________________________________________________ 1. Спорттағы өлшемдерді метрологиялық қамтамасыз ету _____________ 1.1 Өлшеу шкалалары ____________________________________________ 2. Өлшеу дәлдігі _________________________________________________ 2.1 Негізгі ұғымдар ______________________________________________ 2.2. Жүйелі және кездейсоқ өлшеу қателері __________________________ Қорытынды _____________________________________________________ Пайдаланылған әдебиеттер ________________________________________ Кіріспе
Кез-келген физикалық шаманы өлшеу операция деп аталады, нәтижесінде бұл шаманың эталон ретінде қабылданған басқа шамадан (немесе одан аз) қанша есе көп екендігі анықталады. Сонымен, ұзындық стандарты ретінде метр қабылданады және жарыстарда немесе сынақта өлшеулер жүргізе отырып, біз қанша метрді білеміз, мысалы, спортшы көрсеткен нәтиже, ұзындыққа секіру, ядроны итеру және т. б. сол сияқты, қозғалыс уақытын, оларды орындау кезінде дамитын қуатты өлшеуге болады және т.б. Бірақ мұндай өлшемдерді спорттық тәжірибеде ғана емес орындау керек. Мәнерлеп сырғанау немесе көркем гимнастикадағы жаттығулардың мәнерлілігін, суға секірушілердің қимылдарының күрделілігін, марафоншылардың шаршауын, футболшылар мен семсерлесушілердің тактикалық шеберлігін бағалау өте жиі қажет. Мұнда заңдастырылған эталондар жоқ, бірақ дәл осы өлшемдер көптеген спорт түрлерінде ең ақпараттылыққа ие. Бұл жағдайда өлшеу бір жағынан зерттелетін құбылыстар мен екінші жағынан сандар арасындағы сәйкестікті орнату деп аталады. Дене тәрбиесі мен спортқа ғылыми-техникалық прогресті енгізу кешенді бақылаудан басталады. Мұнда алынған ақпарат жаттықтырушылардың, ғылыми және әкімшілік қызметкерлердің барлық кейінгі әрекеттеріне негіз болады. Кез келген көрсеткіштерді бағалайтын мыңдаған жаттықтырушылар мен мамандар (мысалы, спринтер жүгірушілердің төзімділігі немесе боксшы техникасының тиімділігі) мұны бірдей жасауы керек. Ол үшін өлшеу стандарттары бар. Стандарт-бұл стандарттау объектісіне (бұл жағдайда спорттық өлшемдерге) қойылатын нормалар, ережелер, талаптар кешенін белгілейтін және құзыретті орган бекіткен нормативтік-техникалық құжат. Стандартты қолдану дәлдікті, үнемділікті және өлшем бірлігін арттырады. Біздің елімізде стандарттаудың рөлін күшейту үшін осы қызметтің ұйымдастырушылық, құқықтық, әдістемелік және практикалық негіздерін қамтитын мемлекеттік стандарттау жүйесі (ГСС) жұмыс істейді. 1.Спорттағы өлшемдерді метрологиялық қамтамасыз ету Метрологиялық қамтамасыз ету-бұл дене шынықтыру мен спорттағы өлшеулердің бірлігі мен дәлдігіне қол жеткізу үшін қажетті ғылыми және ұйымдастырушылық негіздерді, техникалық құралдарды, ережелер мен нормаларды қолдану. Бұл қолдаудың ғылыми негізі метрология, Ресей Мемлекеттік спортының ұйымдастырушылық-метрологиялық қызметі болып табылады. Техникалық негіз мыналарды қамтиды: -Мемлекеттік эталондар жүйесі; -өлшеу құралдарын әзірлеу және шығару жүйесі; -метрологиялық аттестаттау және өлшеу құралдары мен әдістерін тексеру; -спортшыларды даярлау процесінде бақылауға жататын көрсеткіштер туралы стандартты деректер жүйесі. Метрологиялық қамтамасыз ету өлшеулердің бірлігі мен дәлдігін қамтамасыз етуге бағытталған. Өлшем бірлігі олардың нәтижелері заңдастырылған бірліктерде және белгілі қателіктер ықтималдығымен ұсынылуы керек екендігіне қол жеткізіледі. Қазіргі уақытта Ресейде қолданылуы мемлекеттік стандартпен анықталған халықаралық бірліктер жүйесі (SI) қолданылады. SI-дегі физикалық шамалардың негізгі бірліктері ұзындық бірліктері-метр (м); массасы-килограмм (кг); уақыт-секунд (с); электр тогының күші-ампер( А); термодинамикалық температура-кельвин (К); Жарық күштері-кандела( кд); зат мөлшері – моль (моль). Қосымша SI бірліктері: Радиан (рад) және стерадиан (ср) – сәйкесінше жазық және дене бұрыштарын өлшеу үшін. Сонымен қатар, спорттық-педагогикалық өлшемдерде келесі өлшем бірліктері қолданылады: күштер – Ньютон (Н); температура – Цельсий градусы (*С), жиіліктер – герц (Гц); қысым – Паскаль (Па); көлем – литр, миллилитр (л, мл). Есептеулер арқылы туындылар осы негізгі бірліктерден алынады. Мысалы, қозғалатын дене шығаратын жұмыс күштің массаға көбейтіндісі ретінде өлшенеді (Ньютон.метр – Н.м). Қуат-уақыт бірлігіндегі жұмыс ретінде – Н.м/с, жылдамдық-м/с және т. б. Тәжірибеде жүйеден тыс бірліктер кеңінен қолданылады. Мысалы, қуат ат күшімен өлшенеді (а.к.), энергия – калорияда, қысым – сынап бағанының миллиметрінде және т. б. жүйеден тыс бірліктерді SI-ге аудару үшін келесі қатынастар қолданылады: 1 Н=0,102 кг (күштер); 1 Нм=1 Дж (джоуль) =0,102; кгм=0,000239 ккал. Бір ньютонметр шамалы, сондықтан спортшының жұмысы (немесе жаттығу кезінде бөлінетін энергия) килоджоульмен жиі өлшенеді: 1 кДж=1000 Нм=0,239 ккал=102 кгм. Жаттығулардың қарқындылығы (немесе қуаты) ваттпен өлшенеді: 1 Вт=1 Дж/с=1 н. м/с=0,102 кгм/с. сәйкесінше 1000 Вт=1 кВт=102 кгм / с. спорт тәжірибесінде жаттығуларды бір бірлікке орындау кезінде энергия шығыны (ккал-да) сияқты көрсеткіш кең таралды уақыт (мин):1 ккал/мин=69,767 Вт=426,85 кгм/мин =4,186 кДж/мин.мет сияқты бірлік қолданылады. Ол тең: ккал кДж 1 мет=0,0175-------------=0,0732-------------------- кг кг Жаттығудың қарқындылығын бағалай отырып, ол оттегін тұтыну кезінде, мысалы, 4 л/мин деңгейінде орындалатындығын атап өту керек. 1 Л О 2 тұтыну кезінде 5,05 ккал энергия бөлінетінін және 21,237 кДж-ге тең жұмыс жасалатынын есте ұстаған жөн. Демек, бұл жаттығуды орындау кезінде 20,2 ккал/мин жұмсалады, бұл 84,95 кДж жұмысына сәйкес келеді. 1.2 Өлшеу шкалалары Төрт негізгі өлшеу шкаласы бар. -Атаулар шкаласы Іс жүзінде бұл әрекеттің анықтамасына сәйкес келетін өлшеулер атаулар шкаласында жүргізілмейді. Мұнда біз белгілі бір атрибут бойынша бірдей объектілерді топтастыру және оларға белгілер беру туралы айтып отырмыз. Бұл шкаланың басқа атауы номиналды болуы кездейсоқ емес (латын сөзінен Nome – аты). Нысандарға тағайындалған белгілер сандар болып табылады. Мысалы, осы шкала бойынша ұзындыққа секіретін спортшылар 1 санымен, биіктікке секірушілер – 2, үштік секірушілер – 3, полюсті секірушілер – 4 санымен белгіленуі мүмкін. Номиналды өлшемдерде енгізілген символизм 1-нысан тек 2, 3 немесе 4-тен ерекшеленетінін білдіреді. Алайда, бұл шкала бойынша қаншалықты ерекшеленетінін және нақты не екенін өлшеу мүмкін емес. Белгілі бір объектілерге (мысалы, секірушілерге) сандарды тағайындаудың мәні неде? Олар мұны өлшеу нәтижелерін өңдеу керек болғандықтан жасайды. Бұл үшін аппараты қолданылатын математикалық статистика сандармен айналысады және объектілерді ауызша сипаттамалары бойынша емес, сандар бойынша топтастыру жақсы. - Тәртіп шкаласы Егер кейбір нысандар белгілі бір сапаға ие болса, онда реттік өлшемдер осы сападағы айырмашылықтар туралы сұраққа жауап беруге мүмкіндік береді. Мысалы, 100 м жүгірудегі жарыстар-бұл жылдамдық пен күштің даму деңгейін анықтау. Жарыста жеңіске жеткен спортшының қазіргі уақытта бұл қасиеттер деңгейі екінші келгеннен жоғары. Екіншісінде, өз кезегінде, үшіншіден жоғары және т. б. Бірақ көбінесе тәртіп шкаласы қабылданған бірліктер жүйесінде сапалық өлшемдер мүмкін болмаған жағдайда қолданылады. Мысалы, көркем гимнастикада әр түрлі спортшылардың шеберлігін өлшеу керек. Содан кейін ол дәрежелер түрінде белгіленеді: жеңімпаз дәрежесі – 1, екінші орын – 2 және т. б. Бұл шкаланы қолданған кезде дәрежелерді қосуға және азайтуға және олардың үстінен басқа математикалық әрекеттерді жасауға болады. Алайда, егер екінші және төртінші спортшылар арасында екі дәреже болса,онда бұл екіншісінің біріншісінен екі есе көркем екенін білдірмейді. - Аралық шкаласы Бұл шкаладағы өлшемдер дәреже бойынша реттеліп қана қоймай, белгілі бір аралықтармен де бөлінеді. Аралық шкалада өлшем бірліктері орнатылған (градус, секунд және т.б.). Мұндағы өлшенетін объектіге оның құрамындағы өлшем бірліктерінің санына тең Сан беріледі. Мысалы, спортшының дене температурасы а. жаттығу кезінде 39,0* С, спортшы в. -39,5* С тең болды. Интервалдық шкала бойынша өлшеу нәтижелерін өңдеу бір объектінің екіншісіне қарағанда "қанша үлкен" екенін анықтауға мүмкіндік береді (жоғарыдағы мысалда=0,5*). Мұнда қатынастарды анықтаудан басқа кез-келген статистикалық әдістерді қолдануға болады. Бұл шкаланың нөлдік нүктесі ерікті түрде таңдалатындығына байланысты. - Қарым-қатынас шкаласы Қатынастар шкаласында нөлдік нүкте ерікті емес, сондықтан белгілі бір уақытта өлшенетін мөлшер нөлге тең болуы мүмкін. Бұл шкалада өлшем бірліктерінің кез келгені эталон ретінде қабылданады және өлшенетін шамада эталоннан қанша есе көп осы бірліктер бар. Сонымен, 600 Н күші 6,6-ға тең.с, негізгі өлшем бірлігінен бірдей есе көп-бір Ньютон. Осы масштабтағы өлшеу нәтижелерін кез-келген математикалық статистика әдістерімен өңдеуге болады. Өлшеу шкалаларының сипаттамалары мен мысалдары кестесі (Дж. Глазу, Дж. Стэнли) Масштаб сипаттамалары математикалық әдістер мысалдар Нысандар топтастырылған, ал топтар нөмірлермен көрсетілген. Бір топтың нөмірі екіншісінен үлкен немесе кіші болғандықтан, олардың қасиеттері туралы әлі ештеңе айтылмайды, тек олар ерекшеленеді істер саны Сән Тетрахориялық және полихориялық корреляция коэффициенттері спортшының нөмірі Амплуа Объектілерге берілген сандардың реті оларға тиесілі қасиеттердің санын көрсетеді. "Көп" немесе "аз"арақатынасын орнатуға болады Медиана Дәрежелік корреляция Дәрежелік критерийлер Параметрлік емес статистикамен гипотезаларды тексеру тесттегі спортшылардың рейтингінің нәтижелері Интервалдардың өлшем бірлігі бар, оның көмегімен объектілерді реттеуге, сандарды оларға тең айырмашылықтар өлшенетін қасиет мөлшеріндегі әртүрлі айырмашылықтарды көрсететін етіп тағайындауға болады Қатынастарды анықтаудан басқа барлық статистикалық әдістер дене температурасы Бірлескен бұрыштар Қатынастар өлшеулерден кейін объектілерге берілген сандардың қатынасы өлшенетін қасиеттің сандық қатынастарын көрсетеді статистиканың барлық әдістері дене ұзындығы Дене салмағы Қозғалыс күші Жеделдету 2. Өлшеу дәлдігі 2.1 Негізгі ұғымдар Спорттық тәжірибеде өлшеудің екі түрі кең таралған. Шаманың қажетті мәні тікелей тәжірибелік мәліметтерден алынған кезде өлшеу тікелей болады. Мысалы, жүгіру жылдамдығын, лақтыру қашықтығын, күш мөлшерін және т. б. тіркеу – бұл барлық тікелей өлшемдер. Шаманың қажетті мәні осы шама мен өлшенетін шамалар арасындағы тәуелділік негізінде табылған өлшемдер жанама деп аталады. Мысалы, футболшының дриблинг жылдамдығы (V) мен энергия шығыны (E) арасында типтік тәуелділік бар: y = 1,683+1,322 x мұндағы y-ккал-дағы энергия шығыны; х-доп жылдамдығы. Егер спортшы допты V=6 м/с-пен жүргізсе, онда E=9,6 ккал/мин. BMD - ді тікелей өлшеу қиын, ал жүгіру уақыты оңай. Сондықтан жүгіру уақыты өлшенеді, ал BMD есептеледі. Есте сақтау керек, ешқандай өлшеуді дәл орындау мүмкін емес және өлшеу нәтижесі әрқашан қатені қамтиды. Бұл қатені ақылға қонымды түрде азайтуға тырысу керек. Естеріңізге сала кетейік, бақылау нәтижелері жүктемелерді жоспарлаудың негізі болып табылады. Сондықтан дәл өлшенді-дәл жоспарланды және керісінше. Өлшеу дәлдігін білу міндетті шарт болып табылады, сондықтан өлшеу міндетіне тек шаманың өзін табу ғана емес, сонымен бірге жіберілген қателіктерді (қателіктерді) бағалау кіреді. 2.2. Жүйелі және кездейсоқ өлшеу қателері Өлшеу қателіктері жүйелі және кездейсоқ болып бөлінеді. Жүйелік қателіктердің шамасы бірдей өлшеу құралдарының көмегімен бірдей әдіспен жүргізілетін барлық өлшемдерде бірдей. Жүйелік қателіктердің төрт тобы бар: Пайда болу себебі белгілі және шамасы жеткілікті дәл анықталуы мүмкін қателер. Мысалы, рулеткамен секіру нәтижесін анықтаған кезде оның ұзындығын ауа температурасының айырмашылығына байланысты өзгертуге болады. Бұл өзгерісті бағалауға және өлшенген нәтижеге түзетулер енгізуге болады; Пайда болу себебі белгілі және шамасы жоқ қателер. Мұндай қателер өлшеу аппаратурасының дәлдік класына байланысты. Мысалы, егер спортшылардың күштік қасиеттерін өлшеуге арналған динамометрдің дәлдік класы 2.0 болса, онда оның көрсеткіштері аспап шкаласында 2% дәлдікпен дұрыс болады. Бірақ егер сіз қатарынан бірнеше өлшеулер жүргізсеңіз, онда олардың біріншісіндегі қате 0,3%, ал екіншісінде – 2%, үшіншісінде – 0,7% және т. б. болуы мүмкін.; Шығу тегі мен шамасы белгісіз қателер. Олар әдетте мүмкін болатын қателіктердің барлық көздерін есепке алу мүмкін болмаған кезде күрделі өлшемдерде көрінеді; Өлшеу процесіне емес, өлшеу объектісінің қасиеттеріне байланысты қателер. Спорттық практикадағы өлшеу объектілері спортшының іс-әрекеті мен қозғалысы, оның әлеуметтік, психологиялық, биохимиялық және т.б. көрсеткіштері болып табылатыны белгілі. Бұл түрдегі өлшемдер белгілі бір өзгергіштікпен сипатталады және оның негізінде көптеген себептер болуы мүмкін. Келесі мысалды қарастырыңыз. Хоккейшілердің күрделі реакциясының уақытын өлшеу кезінде алғашқы үш топ бойынша жиынтық жүйелік қателік 1% - дан аспайтын әдіс қолданылады делік. Бірақ белгілі бір спортшының бірнеше рет өлшеуінде реакция уақытының (ВР) мәндері алынады: 0,653 с; 0,526 с; 0,755 с және т.б. өлшеу нәтижелеріндегі айырмашылықтар спортшылардың ішкі қасиеттеріне байланысты: біреуі тұрақты және барлық әрекеттерде бірдей тез әрекет етеді, екіншісі тұрақсыз. Алайда, бұл тұрақтылық (немесе тұрақсыздық) шаршауға, эмоционалды қозуға, дайындық деңгейінің жоғарылауына байланысты өзгеруі мүмкін. Спортшыларды жүйелі бақылау олардың тұрақтылық өлшемін анықтауға және мүмкін болатын өлшеу қателіктерін ескеруге мүмкіндік береді. Кейбір жағдайларда қателіктер алдын-ала болжау мүмкін емес себептерге байланысты пайда болады. Мұндай қателер кездейсоқ деп аталады. Олар Ықтималдықтар теориясының математикалық аппаратының көмегімен анықталады және ескеріледі. Кез-келген өлшеуді жасамас бұрын, жүйелік қателіктердің көздерін анықтап, мүмкіндігінше оларды жою керек. Бірақ мұны толығымен жасау мүмкін болмағандықтан, өлшеу нәтижесіне түзетулер енгізу оны жүйелі қатені ескере отырып түзетуге мүмкіндік береді. Жүйелік қатені жою үшін: а) тарирование-өлшеу аспаптарының көрсеткіштерін өлшенетін шаманың ықтимал мәндерінің барлық диапазонындағы эталондардың көрсеткіштерімен салыстыру жолымен тексеру; б) калибрлеу-қателерді және түзетулердің шамасын анықтау. 4. 3. Абсолютті және салыстырмалы өлшеу қателіктері Кез-келген шаманы өлшеу нәтижесі шынайы мәннен өзгеше. Аспаптың көрсеткіші мен шын мән арасындағы айырмашылыққа тең бұл айырмашылық өлшенетін шаманың өзі сияқты бірліктермен көрсетілген абсолютті өлшеу қателігі деп аталады: Х = Хист-Хизм Мұндағы x-абсолютті қателік. Әр түрлі өлшемдегі индикаторлар өлшенетін кешенді бақылау кезінде абсолютті емес, салыстырмалы қатені қолданған жөн. Ол келесі формула бойынша анықталады: Х Хотн = -------------- * 100% Хизм Hotn қолданудың орындылығы келесі жағдайларға байланысты. Уақытты 0,1 с (абсолютті қателік) дәлдікпен өлшейміз делік. Сонымен қатар, егер біз 10000 м жүгіру туралы айтатын болсақ, онда дәлдік өте қолайлы. Бірақ реакция уақытын осындай дәлдікпен өлшеу мүмкін емес, өйткені қателік шамасы өлшенетін шамаға тең (қарапайым реакция уақыты 0,12 – 0,20 с). Осыған байланысты қатенің шамасын және өлшенетін шаманың өзін салыстырып, салыстырмалы қатені анықтау керек. Абсолютті және салыстырмалы өлшеу қателіктерін анықтау мысалын қарастырыңыз. Жоғары дәлдіктегі құралмен жүгіргеннен кейін жүрек соғу жиілігін өлшеу бізге шындыққа өте жақын және 150 соққы/мин шамасын береді делік. бір мезгілде пальпациялық өлшеу 162 соққы/мин шамасын береді. Осы мәндерді жоғарыдағы формулаларға ауыстыра отырып, біз аламыз: Х = 150-162 = 12 уд/мин - абсолютті қателік; Хотн = (12:150) * 100% = 8% - салыстырмалы қателік Қорытынды Дене шынықтыру мен спортта осы шамалардың кейбіреулері де өлшенеді. Бірақ спорттық метрология саласындағы мамандардың көпшілігі педагогикалық, биологиялық көрсеткіштерге қызығушылық танытады, оларды мазмұны бойынша физикалық деп атауға болмайды. Жалпы метрология оларды өлшеу әдістемесімен іс жүзінде айналыспайды, сондықтан арнайы өлшемдерді әзірлеу қажеттілігі туындады, олардың нәтижелері дене шынықтыру және спортшылардың дайындығын жан-жақты сипаттайды. Осылайша, спорттық Метрологияның пәні (және өлшеу теориясы, соның ішінде) дене тәрбиесі мен спорттағы кешенді бақылау және оның нәтижелерін спортшылар мен дене шынықтырушыларды дайындауды жоспарлауда пайдалану болып табылады. Әдебиеттер тізімі 1.Годик М. А. спорттық метрология. М.: ФиС, 1988. 2.Годик м. а. жаттығу және бәсекелестік жүктемелерді бақылау. М.: ФиС, 1980. 3.Бешелев С.Д., Гурвич Ф. г. сараптамалық бағалаудың математикалық-статистикалық әдістері. М.: Статистика, 1989. 4.Зациорский в. м. спорттық метрология негіздері. М.: ФиС, 1981. 5.Пфанцль И. Теория измерений/Пер. с англ. М.: Мир, 1976 6.Уткин В. Л. Измерения в спорте (введение в спортивную метрологию). М.: ГЦОЛИФК, 1989 жүктеу/скачать 24,77 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|