Katra matemātiskā modeļa centrā ir saistība starp cēloni un sekām. Neatkarīgais mainīgais apzīmē ievadi jeb “cēloni”, ko jūs kontrolējat vai maināt, savukārt atkarīgais mainīgais ir “seka” jeb rezultāts, ko jūs novērojat un mērāt, reaģējot uz šīm izmaiņām.
Iezīmes
Neatkarīgais mainīgais ir “ievade”, bet atkarīgais ir “izvade”.
Grafikā 'x' pārvietojas no vienas puses uz otru, bet 'y' pārvietojas uz augšu un uz leju.
Atkarīgs mainīgais nevar pastāvēt bez neatkarīga mainīgā, kas to definētu.
Zinātnē parasti maināt tikai vienu neatkarīgo mainīgo vienlaikus, lai testi būtu godīgi.
Kas ir Neatkarīgs mainīgais?
Ievades vērtība, kas tiek mainīta vai kontrolēta matemātiskā vienādojumā vai eksperimentā.
Parasti standarta koordinātu plaknē to attēlo ar burtu “x”.
Tas ir mainīgais, ko pētnieki vai matemātiķi manipulē, lai redzētu, kas notiek.
Grafikā neatkarīgais mainīgais gandrīz vienmēr ir attēlots pa horizontālo X asi.
Šī mainīgā lieluma izmaiņas nav atkarīgas no citu sistēmas mainīgo lieluma stāvokļa.
Biežāk sastopamie piemēri ir laiks, attālums vai pievienotās vielas daudzums.
Kas ir Atkarīgais mainīgais?
Izejas vērtība, kas mainās, reaģējot uz neatkarīgo mainīgo.
Funkcijās to parasti attēlo ar burtu 'y' vai apzīmējumu f(x).
Tā vērtība ir pilnībā atkarīga no neatkarīgā mainīgā sniegtās ievades.
Grafikā atkarīgais mainīgais ir attēlots pa vertikālo Y asi.
Tas atspoguļo pētāmo iznākumu, rezultātu vai mērījumu.
Biežāk sastopamie piemēri ir kopējās izmaksas, temperatūras izmaiņas vai testa rezultāti.
Salīdzinājuma tabula
Funkcija
Neatkarīgs mainīgais
Atkarīgais mainīgais
Loma
Cēlonis/ievade
Efekts/izvade
Grafika ass
Horizontāli (X ass)
Vertikālā (Y ass)
Kopīgs simbols
x
y vai f(x)
Kontrole
Tieši manipulēts
Izmērīts/novērots
Secība
Notiek pirmais
Notiek rezultātā
Funkcijas nosaukums
Arguments
Funkcijas vērtība
Detalizēts salīdzinājums
Cēloņu un seku dinamika
Iedomājieties neatkarīgo mainīgo kā “vadītāju” un atkarīgo mainīgo kā “pasažieri”. Neatkarīgais mainīgais ir tas, ko jūs varat mainīt, piemēram, cik stundas jūs mācāties. Atkarīgais mainīgais — jūsu eksāmena rezultāts — ir rezultāts, kas mainās vadītāja darbību dēļ.
Vizualizācija grafikā
Aplūkojot līniju diagrammu, ir iemesls, kāpēc asis ir standartizētas. Novietojot neatkarīgo mainīgo uz X ass (apakšā), mēs varam viegli izsekot “progresam” vai “ievadei” un redzēt, kā atkarīgais mainīgais uz Y ass (sānos) pieaug vai krītas atbilstoši. Šis izkārtojums ir universāla datu vizualizācijas valoda.
Funkcionālā atkarība
Vienādojumā $y = 2x + 3$ $x$ ir neatkarīgais mainīgais, jo tajā var izvēlēties jebkuru skaitli. Kad šī izvēle ir izdarīta, $y$ ir "fiksēts" — tā vērtību nosaka matemātiskie aprēķini, kas veikti ar $x$. Tāpēc mēs $y$ saucam par $x$ funkciju.
Mainīgo identificēšana scenārijos
Lai tos atšķirtu reālās pasaules problēmā, pajautājiet sev: "Kurš ietekmē otru?" Ja jūs mērāt, cik daudz augs aug, pamatojoties uz saņemtā ūdens daudzumu, ūdens ir neatkarīgs (jūs to kontrolējat), un augstums ir atkarīgs (tas reaģē uz ūdeni).
Priekšrocības un trūkumi
Neatkarīgs
Iepriekšējumi
+Pētnieka kontrolē
+Paredzams sākumpunkts
+Viegli standartizēt
+Galvenais datu virzītājspēks
Ievietots
−Ierobežots ar ierobežojumiem
−Jāizvēlas rūpīgi
−Var ietekmēt aizspriedumi
−Nepieciešama loģiska izvēle
Atkarīgais
Iepriekšējumi
+Sniedz faktiskos datus
+Parāda gala rezultātu
+Atspoguļo reālās pasaules ietekmi
+Izmērāms rezultāts
Ievietots
−Grūtāk kontrolēt
−Var ietekmēt troksnis
−Paļaujas uz X precizitāti
−Var būt maldinoši, ja X ir nepareizs
Biežas maldības
Mīts
Neatkarīgais mainīgais vienmēr ir laiks.
Realitāte
Lai gan laiks ir ļoti izplatīts neatkarīgs mainīgais, jo tas virzās uz priekšu neatkarīgi no citiem faktoriem, tas nav vienīgais. Piemēram, fizikā spiediens varētu būt neatkarīgais mainīgais, kas maina ūdens viršanas temperatūru.
Mīts
Eksperimentā var būt tikai viens no katra.
Realitāte
Sarežģītā matemātikā un dabaszinībās var būt vairāki neatkarīgi mainīgie (piemēram, saules gaisma UN ūdens), kas ietekmē vienu atkarīgo mainīgo (augu augšanu). Tās sauc par daudzfaktoru attiecībām.
Mīts
Neatkarīgais mainīgais vienmēr atrodas vienādojuma "kreisajā pusē".
Realitāte
Vienādojumus var uzrakstīt dažādos veidos, piemēram, $x = y/2$. Nepaļaujieties uz pozīciju; tā vietā pievērsiet uzmanību tam, kurš mainīgais tiek izmantots otra aprēķināšanai.
Mīts
Atkarīgais mainīgais vienmēr ir “lielāks” skaitlis.
Realitāte
Izmēram ar to nav nekāda sakara. Ļoti liels neatkarīgais mainīgais (piemēram, 1 000 000 jūdžu) var radīt niecīgu atkarīgo mainīgo (piemēram, degvielas daudzumu, kas atlicis tvertnē).
Bieži uzdotie jautājumi
Kā lai atceros, kurš ir kurš?
Izmantojiet akronīmu “DRY MIX”. DRY apzīmē Dependent, Responding, Y-axis (Atkarīgs, Reaģējošs, Y-axis). MIX apzīmē Manipulated, Independent, X-axis (Manipulēts, Neatkarīgs, X-axis). Ja atcerēsities to, vienmēr zināsiet, kā tos attēlot un ko tie attēlo.
Vai mainīgais var būt gan neatkarīgs, gan atkarīgs?
Ne vienā un tajā pašā aprēķinā, bet dažādos kontekstos tas var mainīt lomas. Piemēram, “Studēto stundu skaits” ir neatkarīgs no “Pārbaudes atzīmes”, bet “Studēto stundu skaits” var būt atkarīgs mainīgais, ja meklējat veidu, kā “Kafijas daudzums” ietekmē jūsu spēju palikt nomodā.
Kur tabulā ievietot šos mainīgos?
Standarta matemātikas prakse ir ievietot neatkarīgo mainīgo kreisajā kolonnā un atkarīgo mainīgo labajā kolonnā. Tas atdarina lasīšanas veidu no kreisās uz labo pusi, saskatot cēloni pirms sekām.
Kas notiek, ja starp viņiem nav nekādu attiecību?
Statistikā, ja atkarīgais mainīgais nemainās neatkarīgi no tā, ko darāt ar neatkarīgo mainīgo, grafikā tiks parādīta plakana horizontāla līnija. Tas nozīmē, ka mainīgie ir "nekorelēti".
Kāpēc "x" parasti ir neatkarīgais mainīgais?
Šo vēsturisko konvenciju aizsāka Renē Dekarts. Mainīgajiem viņš izvēlējās burtus no alfabēta beigām (x, y, z), bet konstantēm — burtus no sākuma (a, b, c), un 'x' vienkārši kļuva par noklusējuma pirmo izvēli ievades vērtībām.
Kas ir "kontrolējamais mainīgais" salīdzinājumā ar šiem diviem?
Kontrolējamais mainīgais ir kaut kas tāds, ko saglabājat tieši tādu pašu, lai tas nesabojātu rezultātus. Piemēram, ja pārbaudāt, kā dažādi mēslošanas līdzekļi (neatkarīgi) ietekmē augšanu (atkarīgi), jums ir jāpatur nemainīgi "Auga veids" un "Saules daudzums" — tie ir jūsu kontroles lielumi.
Kā šie mainīgie darbojas datorprogrammēšanā?
Funkcijā, piemēram, `calculateTotal(price, tax)`, parametri `price` un `tax` ir neatkarīgi mainīgie. Funkcijas atgriežamā vērtība — `total` — ir atkarīgais mainīgais.
Vai neatkarīgajam mainīgajam vienmēr ir jābūt skaitlim?
Nē. Statistikā neatkarīgie mainīgie var būt kategorijas (piemēram, “Dzimums” vai “Automašīnas tips”). Tos sauc par “kvalitatīviem” neatkarīgajiem mainīgajiem, taču tie joprojām ir pētāmais “cēlonis”.
Spriedums
Identificējiet neatkarīgo mainīgo kā faktoru, kuru maināt, vai aprēķina "sākumpunktu". Apzīmējiet atkarīgo mainīgo kā rezultātu, kuru mēģināt atrast, vai datu punktu, kas mainās, kad pārvietojas pirmais mainīgais.