Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Navodilo za seminarjePredmet: Kompleksni merilni sistemi

Študent:

Študijsko leto:

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Navodila za seminarje

CILJ

• študent uporabi osnove meritev, različne merilne metode in obstoječo merilno instrumentacijo za izdelavo koncepta ideje merjenja izbrane veličine

• Izbrana veličina je lahko z vseh področij znanosti (fizikalna, kemijska, biološka, družboslovna merjenja), tudi tista, ki še nima vzpostavljenih lestvic in enot

• študent postavi matematični model meritve, kar ga pripravi v podrobno razumevanje merilnega problema in metode

NALOGA ŠTUDENTA

• študent poišče tematiko merjenja, ki jo v skladu s poglavji te prezentacije preuči in obdela in razišče možnost dejanske implementacije realnih merilnih sistemov za

merjenje

• študent pripravi predstavitev za sošolce (prezentacija, 15 min)

• študent pripravi pisno predstavitev svojega projekta (v obliki znanstvenega članka)

• celotna skupina si ogleda posnete predstavitve in komentira izvedbe posameznih študentov

• študent pripravi eno prosojnico, v kateri predstavi svoj projekt na zgoščen način (do 100 besed)

1. Identifikacija problema

2. Identifikacija veličin

3. Problem merljivosti

4. Matematični model

5. Negotovost merjene veličine

6. Vplivne veličine

7. Popolni merilni rezultat

8. Študija izvedljivosti

9. Interdisciplinarnost

Osnovna struktura seminarja

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

1. Identifikacija problema

Merjenec

Tukaj definirate fizikalno-kemijsko veličino, ki jo želite meriti.

Za merjenje količine sladkorja v marmeladi moramo uporabiti certificirane referenčne materiale, ki so

referenca v kemiji.

V merjenjih s pomočjo človekovih čutil ni pravilno, če napišete „merjenje zraka“, ampak „merjenje zaznane

kakovosti zraka“. S tem bolje definirate, da vas zanima, kako zaznavajo zrak ljudje, oz. kakšna je njihova

percepcija zraka.

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

2. Identifikacija vsebin

• Merjenje neposredno merjenih (fizikalnih, kemijskih, psiholoških) veličin

• Merjenje posredno merjenih

• Enote

• Ali je možna navezava na SI enote?

• Katere merilne instrumente ali vprašalnike bi uporabili? Ravno tako kot

so voltmetri merilni instrumenti v fiziki, so vprašalniki merilni

instrumenti v družboslovnih vedah.

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

3. Problem merljivosti

Lestvice, enote

Ali je mogoče za vašo merjeno veličino sestaviti/predlagati lestvico in

enote?

Kako bi zgradili lestvico? Bi bila le nominalna? Bi bilo možno preko

intervalne lestvice preiti na racionalno, s čimer bi lahko v celoti izkoristili

možnosti modela pri računanju merilne negotovosti?

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

4. Matematični model y = f(x1, x2, x3,…)

Predlog modela, če je veličina merljiva

Na kakšen način bi zgradili matematični model meritve? Ali bi bilo mogoče

ugotoviti tudi funkcijsko odvisnost (korelacijo) med posameznimi merjenimi

parametri (x1, x2, x3…)?

Npr. če določamo zaspanost na sestanku s pomočjo opazovanja omahovanja glave, bi potrebovali

funkcijsko odvisnost frekvence omahovanja glave z zaspanostjo, (kar lahko merimo s poročanjem

opazovane osebe, pa tudi z opazovanjem osebe). To lahko izmerimo tako, da opazujemo nekoga na

sestanku in si beležimo kolikokrat na minuto mu glava omahne. Zaključimo meritev, ko mu glava

popolnoma omahne.

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

5. Negotovost merjene veličine

Predlog ocene merilne negotovosti

Na kakšen način bi lahko izračunali prispevke h kombinirani merilni negotovosti?

Prispevke lahko ponazorite s histogramom, da je jasno, kateri so kritični. Pri tem

razmislite, katere prispevke je sploh mogoče zmanjšati. Histogram narišite za

posamezne prispevke k skupni negotovosti in za njihove občutljivostne

koeficiente.

Za vsak prispevek premislite, kako bi ocenili njegovo vrednost. Običajno to

naredimo z dodatnimi poskusi, kjer opazujemo, kako se merjena vrednost

spreminja zaradi vplivnih parametrov, ali pa s pomočjo simulacije. (če smo na primer

prepričani, da na merjenje domače tehtnice vplivajo mimo hiše vozeči avtobusi, lahko daljši čas merimo odstopanje izmerjene mase 80

kg uteži na tehtnici zaradi vibracij avtobusov in na koncu ocenimo največje odstopanje izmerjene mase zaradi vpliva avtobusov, kar

uporabimo za izračun prispevka negotovosti vpliva avtobusov na merjenje mase).

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

6. Vplivne veličine

Pomislite, kateri faktorji in pojavi lahko vplivajo na meritev vaše veličine.

Kaj so motnje (ki običajno izhajajo iz okolja, zaradi različnih izvajalcev

meritev, zaradi merilne opreme, zaradi opazovane osebe itd)?

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

7. Popolni merilni rezultat

Ocenite izmerjeno vrednost in zapišite popolni merilni rezultat (izmerjena

vrednost, korekcija, razširjena merilna negotovost s faktorjem razširitve in

ravnijo zaupanja).

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

8. Študija izvedljivosti

Ocenite možnost realizacije vaše ideje v obliki študije izvedljivosti in

razmislite o poslovnem modelu za vaš merilni sistem. Bi bilo možno spraviti

vašo idejo v obliko za na platformo, kot je Kickstarter?

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

9. Interdisciplinarnost

Zapišite, katere znanstvene vede sodelujejo pri vaši ideji. Razdelajte

elemente interdisciplinarosti in multidisciplinarnosti.

Interdisciplinarnost je sodelovanje različnih ved, rezultat je integracija v novo celoto.

Interdisciplinarnost analizira, sintetizira in harmonizira povezave med vedami v koordinirano in

urejeno celoto.

Pri multidisciplinarnih raziskavah sodeluje več ved, pri čemer različne vede obravnavajo problem samo

s svoje perspektive. Vede sodelujejo, a je med njimi malo interakcij.

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Predstavitvena prosojnica

1. Slika, ki bo dobro opisovala vašo idejo

2. Kratek opis vsebine in povzetek glavne ideje (do 100

besed).

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

To do list

Na naslov kms@lmk.fe.uni-lj.si pošljite

1. seminar v pisni obliki (4 strani v obliki znanstvenega članka po IEEE

predlogi (npr. http://ev.fe.uni-lj.si/EV_83.docx) – z raziskavo področja,

predstavitvijo ideje, predlogi izvedbe ideje, z zaključki, z identifikacijo

problemov dejanske realizacije ideje)

2. prezentacijo za 15 minutno predavanje (ppt, prezi, pdf)

3. predstavitvena prosojnica

Nekaj prejšnjih tematik seminarjev• Vpliv onesnaženosti in vlage na učinkovitost

sončnih celic

• Merjenje koncentracije voznika*

• Merjenje kakovosti vadbe pri kolesarjenju

• Merjenje kvalitete sadja

• Merjenje količine regeneracije med spanjem

• Vpliv zvoka na koncentracijo

• Mejenje jakosti glavobola*

• Tip učenja

• Merjenje kakovosti prsti

• Zatohlost zraka

• Ovrednotenje delovnega mesta z računalnikom

• Občutek mraza

• Delavnost gradbenika

• Zbranost na osnovi EEG

• Utrujenost med vožnjo*

• Pozornost gledalca pri video oglasih

• Izpusti v kuriščih na trdna goriva

• Kdaj je primeren čas, da se zbudimo?

• Zasvojenost s telefoni*

• Zadovoljstvo

• Vpliv LiFi na človeka

• Zaznavanje vonja

* izbrana za predstavitev na „5 min za merjenje“* Predavanje je bilo izbrano tudi za predavanje v okviru dogodka „5 min za merjenje“

Primer dobro razdelane teme seminarja – Merjenje pozornosti gledalca med oglasi

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Merjenje pozornosti gledalca pri video oglasih

Predmet: Kompleksni merilni sistemi

Študent: Gašper Simonič, Jošt Prevc

Študijsko leto: 2015/2016

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Identifikacija problema

- Merjenje pozornosti gledalca pri video oglasih

- Video reklame so najbolj učinkovito reklamno sredstvo za doseg potencialnih kupcev

- Cilj je objektivno določiti kateri oglas je dober, torej tak, ki

bo pri potencialnem kupcu vzbudil največ zanimanja

- Za oglaševalca je pomembno da z oglasom pritegne

pozornost gledalcev in tako poveča nakupe njihovih izdelkov

• Merjenje pozornosti pri video oglasih bi lahko izvajali s sistemom zaslon – kamera

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Identifikacija veličinMeriti želimo pozornost

• Pogled osebe, gibi

• Spol, starost, čas fokusiranja na zaslon, fokus pogleda na zaslonu, sprememba hitrosti gibanja

• Razdalja od zaslona (m), čas pozornosti s trajanjem fokusiranja na zaslon (s)

• Eye - tracking

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Problem merljivosti

- Uporabili bi lahko intervalno lestvico: ocena zaznane pozornosti od 1 do 10, kjer 10

pomeni zaznano željo po takojšnjem nakupu izdelka

- Uporabili bi lahko tudi ordinalno lestvico, kjer bi za enak oglas lahko razvrstili

pozornost po velikosti

- Na ta način bi lahko izmerili, za katero ciljno skupino je oglas najbolj primeren

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Matematični model

𝑝𝑜𝑧𝑜𝑟𝑛𝑜𝑠𝑡 = න𝑡0

𝑡𝑜𝑔𝑙𝑎𝑠𝑎

𝑘𝑓 𝑡 𝑑𝑡 −𝑣𝑔𝑖𝑏𝑎𝑛𝑗𝑎

𝑣0+ Ʌ

kjer so:𝑝𝑜𝑧𝑜𝑟𝑛𝑜𝑠𝑡 … pozornost posvečena oglasu𝑡0 … čas začetka predvajanja oglasa𝑡𝑜𝑔𝑙𝑎𝑠𝑎 … čas trajanja oglasa

𝑘𝑓(𝑡) … koeficient fokusa v trenutku t (0 < kf < 1)

𝑣𝑔𝑖𝑏𝑎𝑛𝑗𝑎 … povprečna hitrost gibanja

𝑣0 … hitrost gibanja pred oglasomɅ … približek vpliva nemerljivih veličin

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Negotovost merjene veličinePredlog ocene merilne negotovosti

- Glede na prejšnjo enačbo:

𝑢 𝑝𝑜𝑧𝑜𝑟𝑛𝑜𝑠𝑡 = 𝑐1𝑡2𝑢2 𝑘𝑓(𝑡) + 𝑐22𝑢2 𝑣𝑔𝑖𝑏𝑎𝑛𝑗𝑎 + 𝑐32𝑢2(Ʌ)

kjer so:

𝑐1𝑡 =𝜕𝑝𝑜𝑧𝑜𝑟𝑛𝑜𝑠𝑡

𝜕𝑘𝑓(𝑡)

𝑐2 =𝜕𝑝𝑜𝑧𝑜𝑟𝑛𝑜𝑠𝑡

𝜕𝑣𝑔𝑖𝑏𝑎𝑛𝑗𝑎

𝑐3 =𝜕𝑝𝑜𝑧𝑜𝑟𝑛𝑜𝑠𝑡

𝜕Ʌ

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Vplivne veličineNa rezultat merjenja pozornosti vplivajo tudi:

- Psihofiziološko stanje osebe že pred snemanjem

- Strah osebe pred kamero

- Utrujenost osebe

- Ipd.

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Popolni merilni rezultat

Ob upoštevanju zgoraj navedenih enačb bi lahko izmerjeno pozornost zapisali kot:

𝑝𝑜𝑧𝑜𝑟𝑛𝑜𝑠𝑡 = 𝑖𝑧𝑚_𝑣𝑟𝑒𝑑𝑛𝑜𝑠𝑡 − 𝐾 [𝑒𝑛𝑜𝑡𝑒] ± 𝑢[𝑒𝑛𝑜𝑡𝑒]

izm_vrednost je izračunana s pomočjo matematičnega modela, K je korekcija, u pa negotovost vrednosti.

Možne aplikacije

• Uporaba na javnih mestih, kjer bi preko zaslona predvajali oglas, istočasno pa s kamero zajemali sliko

• Določanje računa oglaševalcem• Na podlagi merjenja pozornosti določimo, kakšen račun

je potrebno izstaviti oglaševalcu za predvajanje oglasa

• Ugotavljanje najprimernejšega oglasa za predvajanje• Predvajamo oglas, za katerega vemo, da je pri gledalcih s

podobnimi lastnostmi že pritegnil veliko pozornosti

• Izboljšava modela za ustvarjanje oglasov• Ugotavljamo, kakšen mora oglas biti, da pritegne največ

pozornosti

Preprečevanje motilnih dejavnikov• če oglas ne pritegne pozornosti, izklopimo zvok• oglaševani izdelek tako ne izgublja priljubljenosti zaradi vsiljivega

oglaševanja

Viri

• http://www.startup.si/sl-si/startup/172/digivista

• http://www.video-oglasevanje.si

• www.w3b.si/spletno-video-oglasevanje.html

• www.iprom.si

• www.get-interactive.eu