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… هذا الدرس ضمن الفصل الثاني لمنهج الثانوية ثاني ثانوي في أكاديمية موسى.