Простое наблюдение

дает возможность (+):

- описать внешние проявления феномена, за каким ведется наблюдение.

недостатки этого метода (-):

- не позволяет глубоко проникнуть в глубь сущности вещей,

- невозможно изучить закономерности скрытых внутренних процессов,

- установить причинно- следственные связи

- не позволяет сделать надежный долгосрочный прогноз поведения объекта наблюдения

- определить его реакцию на внешние воздействия.

Измерение – наблюдение, фиксирующее не только качественные характеристики объекта или явления, но его количественные аспекты.

Измерение тесно связано с такими категориями как:

- единицы измерения

- алгоритм (правила) процесса измерения

- измерительного устройства.

Измерение включает:

- сравнение измеряемой величины с мерой (эталоном)

- описание процедуры измерения.

Эксперимент – это средство получения нового знания при помощи создания искусственной среды с целью получения необходимой информации.

Существует несколько типов экспериментальных задач:

1. исследовательский эксперимент (поиск неизвестных зависимостей между изучаемыми параметрами)

2. проверочный эксперимент (в тех случаях, когда необходимо подтвердить или опровергнуть данные)

Анализ

Для глубокого изучения тех или иных явлений часто выявляется целесообразным:

- разложить его на отдельные составляющие – простые субпроцессы и изучить способность каждого из них отдельно. Такой метод познания получил название анализ объекта.

Недостатки анализа:

- изучаемое явление, разложенные на составляющие части не может быть тождественным самому себе (в результате утраты связей между внутренними процессами).

- при исследовании одного анализа не достаточно для:

а) точного,

б)детального предвидения законов будущего развития.

Синтез.

Для того, чтобы изучить объект в достаточной мере, необходимо:

- понять взаимоотношения отдельных его составляющих одного с другим,

- в исследованиях очень часто целесообразно объединение данных в единое целое

- воссоздание выходных данных - синтез.

Недостатки:

- в результате синтезирования, мы получим уже совершенно новый объект, который существенно отличается от первоначального объекта (создание прототип).

Метрология - наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Единство измерений обеспечивает:

- выражение результатов в узаконенных единицах

- сопоставление результатов измерений выполненных в различных:

--условиях

-- местах

-- время

---с использованием различных методов и средств.

Точность измерений характеризуется близостью их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Задачей метрологии является:

1. усовершенствованием эталонов,

2. разработка новых методов точных измерений,

3. обеспечение единства и необходимой точности измерений.

Классификация измерений (4):

ü По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения разделяются на:

· статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;

Например: измерение размеров тела, МТ

· динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени.

Например: пульсирующее давление, вибрации.

ü По способу получения результатов измерений их разделяют на:

· прямые;

· косвенные;

· совокупные;

· совместные.

Прямые - это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных.

Например: измерения ДТ ростомером, МТ при помощи весов и др.

Косвенные - это измерения, при которых искомую величину определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.

Косвенные измерения применяют в следующих случаях:

- искомую величину невозможно (сложно) измерить (нельзя провести эксперимент)

- когда прямое измерение дает менее точный результат

Например: определение площади тела по прямым измерениям его геометрических размеров.

Совокупные - это производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомую величину определяют решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях.

Например: определение массы гирь при помощи сочетаний различных масс гирь).

Совместные - это производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимостей между ними.

Например: измерение электрического сопротивления при t 20⁰ С по данным прямых измерений сопротивления при различных температурах.

ü По условиям, определяющим точность результата, измерения делятся на 3 класса:

1. Измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники.

Например: эталонные измерения с мах точностью воспроизведения:

- значение ускорения свободного падения в физике

- измерения, требующие высокой точности (измерение атомной массы частиц и т.д.)

2. Контрольно-поверочные измерения, погрешность которых не должна превышать некоторого заданного значения.

Например: измерения выполняемые лабораториями государственного надзора:

- соблюдение стандартов

- контроль за состоянием измерительной техники

3. Технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений.

Например: измерения, выполняемые в процессе пр-ва (распределительные щиты, устройства на электростанциях)

ü По способу выражения результатов измерений различают:

Абсолютные измерения, которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании значений физических констант.

Например: определение длины в метрах, МПК в мл/мин

Относительными называются измерения отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы.

Например: МПК в мл\мин\кг

Основными характеристиками измерений являются:

ü принцип измерений,

ü метод измерений,

ü погрешность,

ü точность,

ü правильность

ü достоверность.

П ринцип измерений - совокупность физических явлений, положенных в основу измерений.

Например: измерение МТ при помощи взвешивания

Метод измерений - совокупность приемов использования принципов и средств измерений.

Средствами измерений являются технические средства (приборы +методики), имеющие нормированные метрологические свойства.

Погрешность измерений - разность между полученным при измерении X' и истинным Q значениями измеряемой величины.

Погрешности бывают:

-объективные (погрешность измерения прибора)

Например: в реабилитации составляет 5%.

- дополнительные (погрешности связанные с субъективными факторами).

Точность измерений - это характеристика измерений, отражающая близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Правильность измерения определяется как качество измерения, отражающее близость к нулю систематических погрешностей результатов.

Достоверность - характеризует доверие к результатам измерений и делит их на две категории: достоверные и недостоверные, в зависимости от того, известны или неизвестны вероятностные характеристики их отклонений от истинных значений соответствующих величин.

Результаты измерений, достоверность которых неизвестна, не представляют ценности и в ряде случаев могут служить источником дезинформации.

Если измерения будут соответствовать этим критериям надежности, точности, информативности – то можно говорить о валидности показателей.

Основу теории измерений составляют 3 фундаментальных положения:

1. шкала измерений

2. единицы измерения

3. точность измерений (понятие нами уже раскрыто).

Результаты измерений должны быть представлены в узаконенных единицах.

В международной системе СИ основными единицами измерения физических величин являются:

Наряду с системой СИ в спортивной практике используют следующие единицы измерений

С помощью расчётов из этих основных единиц получают производные.

Например: скорость – в м/с

Шкалы измерений весьма разнообразны.

Шкала – это фактор, определяющий количество информации, содержащейся в переменной.

Различают следующие типы шкал:

- (a) номинальная,

- (b) порядковая (ординальная),

- (c) интервальная

- (d) относительная (шкала отношения).

Номинальные переменные используются только для качественной классификации.

Основные понятия математической статистики

1. Основные понятия статистики.

2. Качественные и количественные признаки.

3. Группировка данных. Статистический ряд и его разновидности.

Давайте рассмотрим детальнее некоторые положения математико-статистической теории.

Статистика – это наука о массовых явлениях, которая изучает их:

- структуру,

- взаимосвязи

- взаимные влияния составляющих элементов.

Предметом служит любой биологический объект изучаемый с применением счета или меры (т.е. оцениваемый с количественной) его качественного состояния.

Биометрия, спортивная метрология предполагает изучение:

- групповых объектов,

-единичных объектов

- массовые явления.

Статистической совокупностью называется множество относительно однородных, но индивидуально различаемых единиц, объединенных для совместного (группового) изучения (подростки 12-13 лет)

Статистическим комплексом называется совокупность разнородных статистических групп, объединенных для совместного комплексного изучения (мальчики 12-13 лет и девочки 12-13 лет)

Обычно предмету, объекту изучения свойственны признаки.

Признак – свойство, при котором один предмет отличается от другого.

Характерным свойством биологических признаков является:

- варьирование признаков в определенных пределах (ЧСС =65-80 уд/мин)

- варьирование признаков при переходе от одной единицы наблюдения к другой (до – после).

Признаки подразделяются на:

- качественные

- количественные.

Качественные признаки:

- не поддаются непосредственному измерению

- оцениваются по наличию их свойств у отдельных членов изучаемой группы.

Количественные признаки поддаются измерению или счету.

Количественные признаки бывают:

· Непрерывные (мерные) - способность принимать любые числовые значения в определенных пределах (от – до; 0, 25…0, 0001).

· Дискретные (счетные) - варьируются прерывисто и их числовые значения выражаются только целыми числами (1, 2, 3)

Например: количественный признак – длина колоса пшеницы в см.

Дискретный признак – число зерен в колоске пшеницы.

Результаты наблюдений за объектом можно подать в виде:

· Рядовой изменчивости - изменчивости внутри группы

· Альтернативной изменчивости - межгрупповая изменчивость

Деление признаков на качественные и количественные имеют принципиальное значение, поскольку от этого зависит:

- форма представления,

- описание объекта (предмета),

- способы обработки признаков.

Измеренные признаки называют:

- данными,

- фактическим материалом,

- переменными, которые подлежат соответствующей обработке.

Обработка данных начинается с:

- упорядочения

- систематизации.

Группирование данных – это процесс:

· систематизации результатов массовых наблюдений,

· объединения их в относительно однородные группы по некоторому признаку.

Группировка должна отвечать:

- требованию поставленной задачи

- соответствовать содержанию изучаемого явления.

Формы группировки данных выступают:

- статистические таблицы,

- статистические ряды.

Статистический ряд – ряд числовых значений признака, расположенных в определенном порядке.

Виды статистических рядов:

· Атрибутивные

· Вариационные

· Ряды динамики и регрессии

· Ряды ранжированных значений.

Вариационный ряд подразумевает наличие:

- числового значения признака - переменная (варианты х_i) (ЧСС=78, 76, 79 уд\мин)

- частота его встречаемости – случаи (число вариантов f_i)(n=3)

Наблюдения над биологическими объектами могут охватывать:

· всех членов изучаемой совокупности без единого исключения (полные, сплошные наблюдения) - генеральная совокупность N

· ограничивается обследованием некоторой части членов данной совокупности (частичные, выборочные наблюдения, выборка) – выборочная совокупность - n.

Основные требования, предъявляемые к любой выборке, сводиться к:

1. получению наиболее полной информации о состоянии генеральной совокупности, из которой выборка взята.

2. Репрезентативность (представительность) выборки - отражению структуры генеральной совокупности.

Репрезентативность выборки достигается при помощи случайного отбора (способ рандомизации), вариант из генеральной совокупности, что обеспечивает равную возможность для всех членов генеральной совокупности в состав выборки.