التوزيع الطبيعي وتطبيقاته العملية
μ = المتوسط، σ = الانحراف المعياري
5% فقط يحتاجون شحمًا إضافيًا — نسبة مقبولة تجاريًا
720 كيلو — الحمولة القصوى المطلوبة للمصعد
النطاق ±2σ → 95% من القطع بين 46 و 54 سم
باقة 3.5 جيجابايت تكفي 99.7% من المستخدمين
| النطاق | التغطية | متى نستخدمه؟ |
|---|---|---|
| 84% | منتجات منخفضة التكلفة | |
| 97.5% | التصميم الهندسي العام | |
| 99.85% | التطبيقات عالية الأمان |
التوزيع الطبيعي – مثال عملي
في هذا المثال سنطبق مفهوم **التوزيع الطبيعي** في تصميم بطارية هاتف محمول.
### المعطيات
بعد دراسة استخدام مجموعة من الأشخاص للهاتف، وجدنا أن:
- متوسط الاستخدام اليومي = **5 ساعات**. - الانحراف المعياري = **ساعة واحدة**.
إذن فإن أوقات الاستخدام تتبع توزيعًا طبيعيًا، بحيث يكون أغلب المستخدمين قريبين من المتوسط، بينما يقل عدد المستخدمين كلما ابتعدنا عنه.
ماذا يعني ذلك؟
- أكثر المستخدمين يستخدمون الهاتف حوالي **5 ساعات يوميًا**. - بعضهم يستخدمه **6 أو 7 ساعات**. - وبعضهم يستخدمه **4 أو 3 ساعات**. - أما الاستخدام الأعلى من **7 ساعات** أو الأقل من **3 ساعات** فهو نادر.
تصميم البطارية
إذا طُلب تصميم بطارية تكفي **95% من المستخدمين**، فنستخدم قاعدة التوزيع الطبيعي:
**95% من البيانات تقع ضمن انحرافين معياريين من المتوسط.**
لدينا:
- المتوسط = **5 ساعات**. - الانحراف المعياري = **1 ساعة**.
إذن:
الحد الأدنى:
**5 − 2 = 3 ساعات**
الحد الأعلى:
**5 + 2 = 7 ساعات**
أي أن البطارية يجب أن تعمل لمدة:
**7 ساعات على الأقل**
حتى تغطي المستخدمين الذين يمثلون نحو **95%** من هذه الفئة.
أما الأشخاص الذين يستخدمون الهاتف أكثر من **7 ساعات** فهم نسبة قليلة جدًا (حوالي 2.5%)، وقد يحتاجون إلى شحن الهاتف قبل نهاية اليوم.
خلاصة
- المتوسط = **5 ساعات**. - الانحراف المعياري = **1 ساعة**. - باستخدام **±2 انحراف معياري** نحصل على المدى:
**من 3 ساعات إلى 7 ساعات**
وهذا يغطي تقريبًا **95% من المستخدمين**، ولذلك يُصمم عمر البطارية ليصل إلى **7 ساعات** أو أكثر لتحقيق هذا الهدف.
عن هذا الدرس
التوزيع الطبيعي – مثال عملي في هذا المثال سنطبق مفهوم التوزيع الطبيعي في تصميم بطارية هاتف محمول. المعطيات بعد دراسة استخدام مجموعة من الأشخاص للهاتف،… هذا الدرس ضمن الفصل الثاني لمنهج الثانوية ثاني ثانوي في أكاديمية موسى.