штормгласс в домашних условиях

[Yura Garaga]

"сначала осуществлялось сглаживание рядов с помощью скользящего среднего"

 

Поскольку зашла речь о скользящих средних, то для наглядности прикрепляю типичный рисунок подобной математической задачи.

 

 

Для демонстрации я использовал произвольную кривую имеющую выраженные "шумы"-шероховатости, немного напоминающую тепловой шум в p-n переходе микросхем (черная линия с тонкими структурами), а построенная на их основе скользящая средняя выглядит уже как гладкая линия (красным цветом).

Подобное сглаживание позволяет "загасить" случайные помехи, чтобы они не затеняли полезный сигнал (если он есть).

 

Сама по себе статобработка еще не о чем не говорит, надо знать параметры усреднения.

 

Согласен, например, если поставить высокий уровень сглаживания, то мы получим еще более ровную линию... т.е. внешний вид результата может заметно отличаться.

 

Кстати, особенность скользящей средней в том, что она запаздывает, это можно видеть по смещению пиков красной линии, относительно "волнений" исходных данных. К слову, это любимый инструмент современных финансовых рынков для отсеивания "шелухи" (под названием Moving Averages), хотя факт запаздывания изрядно портит нервы в биржевом анализе, однако эту инерцию невозможно устранить не внося дополнительные погрешности - приходится мириться.

 

затем проводился взаимокорреляционный анализ сглаженных рядов.

 

Для наглядности приведу еще раз рисунок из статьи, который мы обсуждаем:

 

Я думаю при написании статьи происходило следующее:

1. На картинке нам показали два исходных (темная и серая линии) "сырых" графика, или значения очень близкие к "сырому" (слабое усреднение результатов).

2. Далее могли произвели обработку скользящими средними с большим значением, в итоге будет преобладать факт наклона линии, а нее ее случайные "импульсы".

3. Анализ на корреляцию между двумя наклонными линиями (с примерно одинаковым углом) всегда выдаст положительную зависимость. Чем меньше на линиях деталей, тем процент корреляции будет выше, даже, если между ними нет реального взаимодействия.

 

В статье говорится, что реакция штормгласса запаздывает на 2..3 минуты, но с таким же успехом можно показать, что перед нами смещение в противоположную сторону, пики на графике штормгласса опережают, а уже затем идет влияние "космической погоды" - все зависит только от угла зрения.

Объявленный результат корреляции скорее всего это не следствие совпадение сигнатур шероховатостей/зазубрин между собой (между первым и вторым графиком), а сам факт того, что обе линии в среднем имеют одинаковый наклон в течении 7-ми часов, что само по себе мало для определенных выводов.

 

В принципе примерно одинаковый наклон можно видеть на графике невооруженным глазом. В свою очередь наклон вниз мог образоваться из-за медленного растворения камфоры - реальный полезный сигнал, если вычесть тепловые шумы полупроводников.

Примечательно, что на обычной цифровой фотографии (без постобработки и сглаживаний), если сильно увеличить, обязательно будут цифровые шумы (случайная рябь), это шумят все те же полупроводники фотоэлемента, которые регистрируют световой поток. А в эксперименте со штормглассом шумит не только он, но и усилитель, АЦП и еще ловятся наводки электросети, включая серию высоких гармоник (чем чувствительнее аппаратура, тем больше наводок она ловит). Соединительные провода между блоками желательно использовать экранированные, кстати, на схеме забыли нарисовать заземление, которое снижает паразитные наводки электросети.

 

Снять 99% подозрений очень легко, достаточно включить установку на холостом ходу. Все тоже самое, только без штормгласса на пути светового потока. Такая проверка обязательно должна была проводиться в самом начале, но очевидно про нее забыли и это привело к неправильным выводам.

Изменено 29 Мая, 2017 в 21:28 пользователем Yura Garaga

[Adanedhel]

Я думаю, в обозримом будущем мы сможем устроить такую проверку)

[Yura Garaga]

В начале и конце графика есть выбросы, в районе 20.03.17 и 16.04.17, они обусловлены аппаратными сбоями, и учитывать их не надо.

 

Это был сбой измерительной системы? Т.е. температура была стабильна, но неправильно записанные параметры или были реальные скачки температуры?

 

Подсветка лазером делается импульсно? Лазер постоянно не включен?

Вопрос в связи с тем, что скорее всего использовалась обычная лазерная указка, но она с течением времени быстро вырабатывает свой ресурс (яркость падает), посему лучше импульсный режим работы.

 

В каком городе ведутся наблюдения?

[alehs314]

Это был сбой измерительной системы? Т.е. температура была стабильна, но неправильно записанные параметры или были реальные скачки температуры?

 

Подсветка лазером делается импульсно? Лазер постоянно не включен?

Вопрос в связи с тем, что скорее всего использовалась обычная лазерная указка, но она с течением времени быстро вырабатывает свой ресурс (яркость падает), посему лучше импульсный режим работы.

 

В каком городе ведутся наблюдения?

Температура реально изменялась, см. тхт.файл (столбец 18B20-t-XX.XX) , в первом случае подгорел контакт в разъеме, большой скачек в конце результат выхода из строя элемента Пельтье.

Да подсветка происходит импульсно только в момент измерения. В городе Гомеле р. Беларусь.

[Yura Garaga]

Температура реально изменялась,

Из-за того, что температура отмечалась реальная, тогда мы можем извлечь дополнительную полезную информацию по динамике камфорной смеси. Имея фотографии кристаллов с вебкамеры и точную температуру можно проследить скорость реакции на перепад температуры и как быстро штормгласс релаксирует, приходит в уравновешенное состояние при постоянной температуре.

 

в конце результат выхода из строя элемента Пельтье.

Сочувствую :( Дорогостоящая потеря. У элемента пассивное охлаждение, не водяное?

 

В городе Гомеле р. Беларусь.

Очень приятно Из Белоруссии пока никто не отписывался со своими наблюдениями. Изменено 4 Июня, 2017 в 09:04 пользователем Yura Garaga

[alehs314]

Из-за того, что температура отмечалась реальная, тогда мы можем извлечь дополнительную полезную информацию по динамике камфорной смеси. Имея фотографии кристаллов с вебкамеры и точную температуру можно проследить скорость реакции на перепад температуры и как быстро штормгласс релаксирует, приходит в уравновешенное состояние при постоянной температуре.

 

Сочувствую :( Дорогостоящая потеря. У элемента пассивное охлаждение, не водяное?

 

Очень приятно Из Белоруссии пока никто не отписывался со своими наблюдениями.

 

Из-за того, что температура отмечалась реальная, тогда мы можем извлечь дополнительную полезную информацию по динамике камфорной смеси. Имея фотографии кристаллов с вебкамеры и точную температуру можно проследить скорость реакции на перепад температуры и как быстро штормгласс релаксирует, приходит в уравновешенное состояние при постоянной температуре.

 

Сочувствую :( Дорогостоящая потеря. У элемента пассивное охлаждение, не водяное?

 

Очень приятно Из Белоруссии пока никто не отписывался со своими наблюдениями.

  Проблема в том, что равновесного состояния за весь период наблюдения не наблюдалось, все время происходят небольшие но изменения. Это хорошо видно в режиме быстрого просмотра снимков. При понижении температуры в термостате появляется осадок, однако он тут же начинает растворяться при неизменной температуре, при

этом это явно не перекристализация осадка, а именно растворение, что пародоксально с термодинамической точки зрения (зачем  собственно тогда надо было выпадать?).

     Охлаждение элемента Пельтье  воздушное, посредством радиатора(см.схему установки,по ссылке). Стоимость элемента терпимая, около 4Э.

[Yura Garaga]

Проблема в том, что равновесного состояния за весь период наблюдения не наблюдалось, все время происходят небольшие но изменения.

Хотелось бы думать, что это явление никак не связано с небольшими колебаниями температуры в термостате (порядка +/ 0.1°), но все же нельзя исключать эту возможность.

[alehs314]

    Колебания кратковременные и по идее случайные, т.е. изменения температуры в ту или иную сторону равновероятны. За короткое

время колебания температуры, при учете, того, что прогреть раствор, даже на 0.1 градуса за время несколько минут невозможно, реальные колебания температуры во всем объеме раствора ничтожны.  Помимо этого процесс изменения высоты осадка направлен  в одну сторону, а именно наблюдается только растворение, что при условии постоянства средней температуры довольно  странно. На линии тренда   можно увидеть слабые квазипереоди-ческие  колебания, которые по видимому  связаны с нарушением симметричности колебаний температуры, связанные вероятно с суточными ходом температуры вне термостата. Однако объяснить этим общий наклон линии тренда невозможно. Сейчас наблюдаю постепенное  растворение осадка, в

течении нескольких недель и хочу дождаться  конца этого процесса.

 

[alehs314]

Для примера выкладываю файл трендов, в период

наблюдения с 10.06.17 по 18.06.17.Тренд высота осадка.pdfТренд температура в термостате.pdfТренд температура вне термостата.pdfТренд атмосферное давление.pdfТренд влажность.pdf

[aversun]

Что бы графики нормально гляделись надо по иксам шкалу логарифмическую, и помещать все огибающии линии одна над другой.

Собственно, тренд, это не то, что вы показываете, вот когда вы найдете корреляции, тогда и построите тренд и уравнение его описывающее