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STAT2520Plans expérimentaux

[22.5h+7.5h]2q

Enseignant(s) :

Bernadette Govaerts, Eric Le Boulengé

Objectifs

Au terme du cours l'étudiant aura pris conscience de l'intérêt d'adopter une méthodologie pour planifier des expériences afin d'en tirer un maximum d'informations à moindre coût. Il aura acquis des connaissances sur les différentes classes de plans expérimentaux disponibles et leurs propriétés respectives ainsi que sur les méthodes statistiques utilisées pour l'analyse des résultats. Il sera finalement capable de mettre en ouvre la méthodologie et les outils dans la pratique en utilisant un logiciel adapté.

Objectifs

At the end of the course, the student will be awared of the interest of
using a methodology to design experiments that provides a maximum
information at the lower cost. He will gain knowledge on different possible
classes of experimental designs and on the statistical methods available to
analyse experiment results.

Cahier des charges

- Experimental cycle and strategies
- Linear regression as a tool to analyse the results of a designed experiment
- Problem formalisation and qualities of an experimental design
- Factorial designs and derivatives
- Designs for the estimation of response surfaces
- Optimal designs
- Experimental design as viewed by Taguchi
- Designs for mixture experiments
- Simultaneous optimisation of several responses
- Simplex and EVOP methodology to optimise one response

Each course subject is presented on a case study.

Cahier des charges

- Cycle et stratégies expérimentales
- Régression linéaire en planification expérimentale
- Description d'un problème et évaluation de la qualité d'un plan.
- Plans factoriels et dérivés.
- Plans pour l'estimation de modèles d'ordre 2.
- Plans Optimaux.
- Planification expérimentale vue par Taguchi
- Plans pour le traitement de problèmes de mélange
- Optimisation simultanée de plusieurs réponses
- Algorithmes du simplexe et EVOP pour l'optimisation d'une réponse.

Résumé

Le cours présente la méthodologie et les outils de la planification expérimentale de façon intuitive sur base d'études de cas. Les thèmes suivants sont abordés et mis en pratique par les étudiants :
- Cycle et stratégies expérimentales
- Régression linéaire en planification expérimentale
- Description d'un problème et évaluation de la qualité d'un plan.
- Plans factoriels et dérivés.
- Plans pour l'estimation de modèles d'ordre 2.
- Plans Optimaux.
- Planification expérimentale vue par Taguchi
- Plans pour le traitement de problèmes de mélange
- Optimisation simultanée de plusieurs réponses
- Algorithmes du simplexe et EVOP pour l'optimisation d'une réponse.

Méthodes
Le cours est composé d'exposés interactifs et basés sur l'exemple ainsi que de travaux pratiques de mise en situation et d'initiation au logiciel JMP. Chaque étudiant réalise également un travail expérimental dans lequel il applique la méthodologie et les outils discutés au cours.

Autres informations du cahier des charges

Pré-requis : Formation de base en probabilité et statistique : statistique descriptive, inférence statistique de base, régression linéaire multiple. Capacité d'utiliser couramment un ordinateur personnel : manipulation de fichiers, utilisation de Word et Excel.
Evaluation
Réalisation d'un travail personnel appliqué (par groupes de 1 ou 2)
Epreuve écrite à livres ouverts sur le contenu du cours
Epreuve orale de discussion du travail.
Documents : Un syllabus est disponible à la DUC.
Encadrement
Titulaire : Bernadette Govaerts - Institut de Statistique - 010/474313 - govaerts@stat.ucl.ac.be et Eric Le Boulengé - Unité de Biométrie - 010/474488 - leboulenge@biom.ucl.ac.be
Assistant : Maria Key Prato. Tel 010/478860, keyprato@stat.ucl.ac.be
Matériel et logiciel informatique : La salle didactique de l'Institut de statistique est à la disposition des étudiants durant les séances de travaux pratiques et pour réaliser leur travail. Plusieurs logiciels de plans d'expérience sont disponibles dans la salle didactique (ECHIP, SAS, JMP). Le logiciel enseigné dans le cours est JMP. L'UCL a un contrat site pour ce logiciel qui permet aux étudiants de se le procurer au prix de 1000F.
Documents de référence
Box G. et Draper N. et H. Smith [1987], Empirical Model-Building and Response Surfaces, Wiley, New York
Khuri A. et Cornell J., [1987], Response surfaces : designs and analyses, Marcel Dekker.
Myers R.H., Douglas C. Montgomery [1995], Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments. Wiley

Divers

Détails complémentaires concernant ce cours :

Pour plus d'informations, cliquez ci-dessous
http://www.stat.ucl.ac.be/cours/stat2450/index.html

Le cours STAT2520 est mentionné dans les programmes suivants :

INCH2

Ingénieur civil chimiste

MATH2

Licence en sciences mathématiques

SBIC2

Licence en sciences biomédicales (sciences biomédicales cliniques)

STAT2DC

Diplôme d'études complémentaires en statistique

STAT3DA

Diplôme d'études approfondies en statistique

Valeurs ECTS de l'activité

INCH22

Deuxième année du programme conduisant au grade d'ingénieur civil chimiste

(5 ECTS)

INFO22

Deuxième année du programme conduisant au grade d'ingénieur civil informaticien

(5 ECTS)

MAP21

Première année du programme conduisant au grade d'ingénieur civil en mathématiques appliquées

(5 ECTS)

MAP22

Deuxième année du programme conduisant au grade d'ingénieur civil en mathématiques appliquées

(5 ECTS)

MATH22/S

Deuxième licence en sciences mathématiques (Statistique)

(5 ECTS)

STAT2DC

Diplôme d'études complémentaires en statistique

(5 ECTS)

STAT3DA/B

diplôme d'études approfondies en statistique (biostatistique et épidémiologie)

(5 ECTS)

STAT3DA/P

diplôme d'études approfondies en statistique (pratique de la statistique)

(5 ECTS)

Valeur ECTS par défaut

(5 ECTS)


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