Реферат: Методические рекомендации по выполнению курсовых работ по дисциплине «Информатика» для студентов инженерных специальностей Бийск

⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Федеральное агентство по образованию

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет
РАСЧЕТ ПЛОЩАДЕЙ ФИГУР И ИХ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО

Методические рекомендации по выполнению курсовых работ
для студентов инженерных специальностей
Издательство Алтайского государственного технического
Рецензент доцент кафедры МРСиИ, к.т.н. Смирнов В.В.
Работа подготовлена на кафедре информатики и вычислительной математики
Расчет площадей фигур и их пересечения методом Монте-Карло: методические рекомендации по выполнению курсовых работ по дисциплине «Информатика» для студентов инженерных специальностей / В.Д. Лисица, В.В. Царегородцева; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2008. – 18 с.
В методических рекомендациях излагаются основные требования, предъявляемые к курсовым работам, приводится последовательность этапов решения задач и перечень программных средств, необходимых для получения результатов и их последующего оформления в виде законченной печатной работы, предъявляемой на защиту.
Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры
информатики и вычислительной математики
Бийского технологического института
© В.Д. Лисица, В.В. Царегородцева, 2008
Компьютерные технологии решения самых разнообразных задач и последующее документальное оформление полученных результатов повсеместно используются в инженерной, педагогической и научной деятельности. При этом от специалиста требуется комплексное владение современными программными средствами, знание основ программирования и численных методов, а также подготовка научно-технической документации с помощью соответствующих текстовых и графических редакторов. Поэтому на заключительной стадии общеобразовательного курса «Информатика» для студентов инженерных специальностей предусмотрена специальная курсовая работа, направленная на формирование указанных знаний и навыков.
Выполнение предлагаемой курсовой работы включает в себя следующие основные этапы:
2) изучение численного метода решения;
3) изучение и практическое применение основных элементов системы MathCAD;
4) разработка эффективного алгоритма решения;
5) написание и отладка компьютерных программ;
7) оформление работы в виде печатного варианта;
Учебным планом предусматривается, что ко времени выполнения курсовой работы студенты изучили в достаточной степени основы программирования на универсальных языках программирования типа Pascal (Delphi), а также дополнительно ознакомились с возможностями специализированной системы математических вычислений MathCAD. Оформление печатного варианта курсовой работы рекомендуется проводить с помощью текстового редактора Word, необходимые графические элементы выполняются с использованием любого из графических редакторов по усмотрению исполнителя (Paint, Corel Draw, AutoCAD и т.п.). Дополнительно рекомендуется использовать компьютерные сети Интернет для получения соответствующей справочной и учебной информации по заданной теме.
Курсовая работа должна содержать следующие основные разделы:
При необходимости количество разделов можно расширить, например, добавить приложения.
Титульный лист оформляется в соответствии с образцом, приведенным в Приложении А.
Задание на проведение курсовой работы оформляется в соответствии с образцом, приведенным в Приложении Б. При оформлении печатного варианта Задание помещается после титульного листа и включается в общую нумерацию страниц.
В Содержании приводятся названия заголовков основных разделов работы (см. выше), начиная с Введения с указанием номеров соответствующих страниц.
Во Введении кратко излагаются роль и значение численных методов решения математических задач и их отличия от классических методов. Приводятся исторические сведения о методе Монте-Карло, объясняется смысл его названия и указываются области его практического применения.
Далее раскрываются цели и задачи курсовой работы, перечисляются программные средства, используемые при решении задачи и оформлении полученных результатов.
Основными являются Глава 1 и Глава 2. Каждая из них начинается с новой страницы. Содержание этих глав рассматривается ниже.
В этом разделе кратко излагаются основные результаты, полученные в работе, и приводятся числовые значения искомых величин.
Все сведения и утверждения (кроме общеизвестных), не являющиеся авторскими, должны снабжаться ссылками на источник информации. В качестве таких источников можно использовать печатные издания, а также электронные материалы с указанием соответствующих сайтов (и соответствующей даты).
В первой главе делается постановка задачи, описывается метод решения, приводятся варианты заданий.
Каждому варианту курсовой работы соответствует свой уникальный набор двух фигур. В Приложении Г в качестве примера приводится полный набор фигур, использованный при задании в 2007 г. Все фигуры построены с использованием только двух элементов – прямых и окружностей, поэтому от исполнителя требуется составлять и понимать их уравнения. Рисунки фигур, а также все поясняющие схемы выполняются с помощью любого графического редактора по усмотрению исполнителя.
Ниже в качестве образца оформления дается постановка задачи для некоторого условного варианта (рисунок 2.1).
Для решения данной задачи будем использовать метод Монте-Карло. Для нашей простой задачи суть его состоит в следующем. Пусть дана некоторая плоская фигура (рисунок 2.2), требуется рассчитать ее площадь.
Опишем вокруг заданной фигуры другую фигуру простой формы (круг, прямоугольник и т.п.), площадь которой легко можно рассчитать. Мы будем здесь использовать прямоугольник (рисунок 2.2) с соответствующими координатами вершин (x1, y1) и (x2, y2).
В полученный прямоугольник будем случайным образом (по возможности равномерно) помещать точки с координатами (x, y), удовлетворяющими условию , . Часть таких точек попадет вовнутрь исследуемой фигуры, другая часть окажется за ее пределами. Обозначим через NN общее количество точек, N – количество точек, попавших в фигуру. Тогда можно записать приближенное равенство
где S – искомая площадь, SS – площадь прямоугольника.
Из формулы (1) получим итоговое расчетное соотношение
Таким образом, используемый метод является приближенным. Точность расчета по (2) существенно зависит от количества заданных случайных точек и качества генератора случайных чисел. Для нашей задачи рекомендуется задавать NN>10000.
Расчет площади пересечения двух фигур проводится аналогично. Допустим, исследуемые фигуры имеют вид, показанный на рисунке 2.3.
Вокруг них опять описываем прямоугольник так, чтобы обе фигуры целиком помещались в нем. В полученный прямоугольник случайным образом «бросаем» точки и подсчитываем, какое их количество попадет в область пересечения фигур (на рисунке 2.3 заштриховано). Напомним, что точка считается попавшей в область пересечения, если она одновременно принадлежит обеим фигурам. Далее расчет проводим по формуле (2).
Отметим, что использованный метод легко распространяется и на большее число фигур.
В данной главе описывается алгоритм решения данной задачи, приводится текст соответствующих программ и результатов расчетов.
В разделе 2.1 курсовой работы описываются программные средства создания случайных чисел в заданном диапазоне (генератор случайных чисел). Поскольку каждая точка на плоскости определяется двумя числами – координатами x и y, то нам нужны соответственно два таких генератора. Мы их построим на основе стандартных функций:
random – для языка Pascal, которая возвращает случайные числа в диапазоне [0,1];
rnd(1) – для системы MathCAD с аналогичным действием.
Для того чтобы координаты случайной точки подчинялись условию
в языке Pascal можно использовать следующие линейные преобразования:
В системе MathCAD используются аналогичные соотношения, только вместо функции random применяется функция rnd(1).
Примечание –
В языке Pascal перед первым оператором, использующим функцию random, рекомендуется обратиться к стандартной процедуре Randomize, которая будет каждый раз менять генерируемую последовательность случайных чисел.
В данном разделе дается понятие алгоритма и способы его создания. Для исполнителя предлагается два варианта создания алгоритма программ:
° словесное описание с нумерацией пунктов.
В первом случае используются стандартные графические обозначения ключевых элементов программы, во втором – их словесный аналог, например:
1) Задаем прямоугольник: x1=…; y1=…; x2=…; y2=…;
2) Рассчитываем площадь прямоугольника Spr=(x2-x1)(y2=y1);
В разделе 2.3 курсовой работы приводится текст программы, написанной на языке Pascal, и результаты соответствующих расчетов. Программа должна быть отлажена и обязательно снабжена необходимыми комментариями. В качестве примера ниже приведем небольшой фрагмент такой программы.
x1=-2; y1=-2; x2=2; y2=2; {координаты вершин прямоугольника}
ss = (x2-x1)*(y2-y1); {площадь прямоугольника}
NN=10000; {количество случайных точек}
Рекомендуется при написании программы определить несколько вспомогательных функций. Например, написать две функции логического типа F1(x, y) и F2(x, y), которые для заданных значений координат некоторой точки (x, y) возвращают значения true или false в зависимости от того, находится точка внутри фигуры или вне ее.
Поскольку программа на языке Pascal хранится на диске в виде текстового файла, то при оформлении курсовой работы текст программы легко вставляется в документ редактора Word.
В данном разделе приводится текст соответствующей программы в системе MathCAD. Кроме решения основной задачи здесь рекомендуется провести графическую проверку правильности составления логических выражений, необходимых для решения данной задачи. Как показывает опыт проведения курсовых работ, именно в этих разделах допускается наибольшее количество ошибок. Покажем это на следующем примере.
Допустим, исследуемая фигура имеет вид, показанный на рисунке 3.1.
Опишем вокруг этой фигуры прямоугольник (т.е. зададим значения (x1, y1) и (x2, y2)).
В полученный прямоугольник будем случайным образом помещать точки (x, y). Требуется определить, какие из этих точек попадут вовнутрь заданной фигуры и количество таких точек.
Решение этой задачи, выполненное в системе MathCAD, приведено в Приложении В.
В этом решении вначале специально допущена ошибка в логическом выражении, определяющем попадание точек в верхнюю часть фигуры, что сразу видно из соответствующего графика. Ниже приводится исправленный вариант.
В курсовой работе целесообразно провести такую проверку для каждой фигуры, а также можно вывести профиль области их пересечения.
Отметим, что решение данной задачи в системе MathCAD можно провести более эффективно, используя встроенный язык программирования (так называемые программные модули). Однако в рамках обычного курса «Информатики» этот раздел, как правило, не изучается. Предлагается для инициативных студентов, желающих повысить свой творческий потенциал и (само)оценку, самостоятельно освоить эти возможности (что совсем не трудно при умении программировать на языке Pascal) – такие инициативы, безусловно, поощряются!
Законченная работа должна быть отпечатана, скреплена (сброшюрована) и подписана исполнителем на титульном листе. После этого она сдается преподавателю на проверку. Основные требования к оформлению работы:
2. Поля: верхнее, нижнее, левое –2,5 см, правое – 2 см.
3. Основной текст: Times New Roman, кегль 10 или 12 пт., отступ первой строки – 1 см,
4. Междустрочный интервал: одинарный, полуторный или двойной.
5. Рисунки: выполняются в черно-белом цвете в формате *.jpg или *.gif и вставляются
непосредственно в текст. Подписи под рисунками – Times New Roman, кегль 9 пт., выравнивание по центру. Нумерация рисунков сквозная, следует после слова "Рис.". Далее после знака "–" с прописной буквы следует подпись.
6. Математические символы и обозначения в тексте: Times New Roman, кегль 11 пт., курсив.
Формулы набираются в редакторе MathType. Нумерация формул сплошная, выравнивание нумерации по правому краю.
Таблицы могут вставляться на ширину рабочего поля страницы. Заголовок таблицы: "Табл. 1" – Times New Roman, кегль 11 пт., выравнивание по левому краю. Текст внутри таблицы – Times New Roman, кегль 10 пт.
7. Список использованных источников: Times New Roman, кегль 10 пт. Список источников
выполняется в виде нумерованного списка, выравнивание номера по левому краю, выступ – 0,7 см, без табуляции.
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет
БИЙСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)

Кафедра информатики и вычислительной математики
РАСЧЕТ ПЛОЩАДЕЙ ФИГУР И ИХ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ

Студент гр. ТМ-71 ___________________ И.И. Квелый
Доцент, к.т.н. ___________________ В.Н. Строгий
Федеральное агентство Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет
Бийский технологический институт (филиал)
Кафедра информатики и вычислительной математики
На курсовую работу по дисциплине «Информатика»
студенту_____________________________________________________
группа________ УК-71
___________ факультет Механический

Тема проекта: Численные методы расчета площадей сложных фигур

Срок сдачи студентом законченного проекта _____ 1.06.08

Исходные данные к проекту: (Текст задания) Вариант 1А-2Б

Для двух заданных фигур с помощью метода Монте-Карло рассчитать их площади и площадь их пересечения. Изучить численный метод, составить алгоритм расчета, написать и отладить программы на языке
Pascal 7.0 и в системе
MathCAD. Оформить результаты расчетов в соответствии с методическими рекомендациями.

_____________________ (Ф.И.О.) ________________ (подпись студента)
МЕТОД ПРОВЕРКИ РЕШЕНИЯ В СИСТЕМЕ






MathCAD

Царегородцева Валентина Всеволодовна

РАСЧЕТ ПЛОЩАДЕЙ ФИГУР И ИХ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО

Подписано в печать 15.04.08. Формат 61х 86/8
Усл. п. л. – 2,09. Уч.-изд. л. – 2,25.
Печать – ризография, множительно–копировальный
Издательство Алтайского государственного
технического университета им. И.И. Ползунова
656099, г. Барнаул, пр. Ленина, 46.
Оригинал-макет подготовлен ИИО БТИ АлтГТУ.
659305, г. Бийск, ул. Трофимова, 29.

Название: Методические рекомендации по выполнению курсовых работ по дисциплине «Информатика» для студентов инженерных специальностей Бийск
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат
Добавлен 03:50:08 03 февраля 2012 Похожие работы
Просмотров: 202
Комментариев: 12
Оценило: 0 человек
Средний балл: 0
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Методические рекомендации по выполнению курсовых работ по дисциплине «Информатика» для студентов инженерных специальностей Бийск
Справочная Литература Словари Энциклопедии Реферат
Реферат Воспитательная Работа
Реферат по теме Нынешнее состояние и перспективы развития лесного хозяйства, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности
Курсовая работа: Устройства АТС в метрополитенах. Скачать бесплатно и без регистрации
Комиссия Диссертации
Характеристика Отделения Больницы Для Дневника Практики
Доклад: Создание предприятия по производству тротуарной плитки
Контрольная Работа Уравнения 9 Класс
Курсовая работа: Понятие договора, классификация. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение По Русскому Языку Про Памятный День
Сочинение по теме Стихотворение А. Блока «Ты – как отзвук забытого гимна» (Из цикла «Кармен»)
Мой Любимый Литературный Герой Сочинение 4 Класс
Курсовая работа: Методика аудита расчетов по заработной плате
Реферат На Тему Кожи
Курсовая Работа На Тему Расчет Цепного Конвейера
Доклад по теме Сергей Бубка
Шпаргалка: Шпаргалка по Инвестиционному проекту
Курсовая Работа Пример Оформления Педагогический
Курсовая работа по теме Аналіз пожежної безпеки деревообробного комбінату на прикладі ТОВ 'Свиспан Лімітед'
Доклад по теме Действие нормативного правового акта в пространстве
Курсовая работа: Конверсія як засіб словотворення в англійській мові
Дипломная работа: Математические игры как средство развития познавательного интереса учащихся
Реферат: Правосубъектность юридического лица