Лабораторні заняття

Знати

Інформаційні технології в інженерних розрахунках

Методичні вказівки

до вивчення дисципліни

для студентів спеціальностей 7.0917701 „Технологія зберігання і переробки зерна”, 7.0917702 „Технологія хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів”, 7.0917704 „Технологія бродильних виробництв і виноробства”, 7.0917706 „Технологія зберігання, консервування та переробки плодів і овочів” заочної форми навчання

СХВАЛЕНО

на засіданні

кафедри інформатики

Протокол №

від р.

Київ НУХТ 2006

Інформаційні технології в інженерних розрахунках: Метод. вказівки до вивчення дисципліни для студентів спеціальностей 7.0917701 „Технологія зберігання і переробки зерна”, 7.0917702 „Технологія хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів”, 7.0917704 „Технологія бродильних виробництв і виноробства”, 7.0917706 „Технологія зберігання, консервування та переробки плодів і овочів” заоч. форми навчання / Уклад: О.Л.Сєдих, В.О. Овчарук, - К.;НУХТ, 2006

Укладачі: О.Л.Сєдих

В.О. Овчарук, канд. техн. наук, доц..

Відповідальний за випуск Овчарук В.О., канд. техн. наук, доц.

1. ПРЕДМЕТ, МЕТА І ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ

Предметом дисципліни „Інформаційні технології в інженерних розрахунках” є теоретичні основи та принципи застосування програмних і технічних засобів інформатики при розв’язанні практичних задач предметної області для спеціальностей напрямку 0917.

Метою дисципліни є формування у студентів теоретичних знань та практичних навичок застосування інформаційних технологій на основі використання чисельних методів та розробки інженерних рішень на основі застосування персональних комп’ютерів та комп’ютерних мереж.

Завдання даної дисципліни – навчити студентів розв’язувати задачі на основі інформаційних технологій обробки даних з використанням типових програм та різноманітних математичних моделей та методів.

Студент, який вивчив даний курс, повинен:

· Найбільш поширені математичні моделі, що застосовуються в харчових технологіях;

· Принципи оптимізації технологічних процесів на основі математичних моделей;

· Підходи до побудови математичних моделей на основі експериментальних даних

Вміти:

· Проводити розрахунки згідно з даними моделями з застосуванням електронних таблиць Excel, MathCad, Visual Basic.

· Проводити вибір необхідної моделі для розв’язання задач, що виникають в предметній області;

· Оцінювати похибки обчислень і вибирати найкращий в межах визначених метод розв’язання задачі на основі типових програмних засобів;

· Складати невеликі програми для проведення розрахунків;

· Розробляти графічний інтерфейс для розроблених програм виходячи з вимог виробництва

База вивчення дисципліни.

Технічна: IBM PC – сумісні комп’ютери.

Програмна: операційні системи Windows 95/98, Windows 2000, Windows XP, Windows NT, MS Office.

Понятійна: знання, отримані в процесі вивчення дисциплін „Вища математика”, „Інформатика”.

Форма навчання

Курс

Чверть або семестр

Кількість годин

Контроль навчальної роботи студентів

Всього

Аудиторних занять

Самостійної роботи

Модульний (кількість модулів в кожній чверті)

Підсумковий (чверть або форма контролю)

Лекції

Практичні

Лабораторні

Індивідуальні завдання

Підготовка до аудиторних занять

Реферати та РГР

Курсові роботи

Контрольні роботи

Денна

3(з)

Заочна

1/20

1(з)

Скороч

1/20

1(з)

2. ЗМІСТ ДИСЦИПЛІНИ

2.1. Розподіл лекційних занять

№ модуля	Тема та зміст лекції	Кількість годин (за формою навчання)
Денна	Заочна	Скороч.
	Розв'язування інженерних задач і обчислення похибок розв'язку. Методи розв'язування задач, які моделюються системами лінійних рівня, нелінійними рівняннями. Задачі лінійного програмування.
	Обробка експериментальних досліджень. Методи інтерполяції та апроксимації даних. Методи трапецій і Сімпсона для обчислення визначених інтегралів. Методи Ейлера і Рунге-Кутта для розв'язування звичайних диференціальних рівнянь.
	Всього лекцій

№ модуля	Тема заняття	Кількість годин (за формою навчання)
Денна	Заочна	Скороч.
	Обчислення абсолютних і відносних похибок арифметичних виразів і функцій в середовищах Visual Basic і МП MathCad
	Реалізація методів Жордана-Гауса і простої ітерації при розв'яз-уванні СЛАР в середовищах Visual Basic, MS Excel, МП MathCad
	Реалізація методів бісекції і ітерації при розв'язуванні нелінійних рівнянь в середовищах Visual Basic, MS Excel, Mathcad
	Розв'язування задач лінійного програмування
	Інтерполяція функцій в заданій точці за допомогою полінома Лагранжа в середовищах Visual Basic, MS Excel, Mathcad
	Апроксимація табличнозаданої залежності методом найменших квадратів в Visual Basic, MS Excel, Mathcad
	Обчислення значення визначеного інтеграла в середовищах Visual Basic, Mathcad
	Реалізація методів розв'язку диференціальних рівнянь в середовищах Visual Basic, Mathcad
	Всього лабораторних занять

2.2. Зміст тем лекцій

1. Методологія розв’язування наукових та інженерних задач на ПК. Елементи теорії похибок

(1 год)

Етапи розв’язку задач та визначення математичної моделі. Джерела і класифікація похибок. Абсолютна та відносна похибки числа. Абсолютна та відносна похибки функції.

Література [2]

2. Інтерполяція функції

(1 год)

Основна задача інтерполяції. Екстраполяція. Лінійна інтерполяція. Інтерполяційний поліном Лагранжа.

Література [1, c. 129-140]

3. Апроксимація функції. Метод найменших квадратів

(2 год)

Постановка задачі. Вибір вигляду емпіричної формули. Визначення параметрів емпіричної залежності. Метод найменших квадратів. Визначення параметрів лінійної емпіричної залежності. Визначення параметрів квадратичної емпіричної залежності.

Література [1, c. 248-259]

4. Чисельні методи розв’язування нелінійних алгебраїчних та трансцендентних рівнянь

(1 год)

Постановка задачі. Методи відокремлення коренів. Методи уточнення коренів.

Література [1, c. 14-20]

5. Чисельне інтегрування функцій

(1 год).

Постановка задачі. Формула прямокутників. Формула трапецій. Формула Симпсона. Оцінка похибки.

Література [1, c. 187-214]

2.3. Література

1. Ляшенко М.Я., Головань М.С. Чисельні методи: Підручник.-К.: Либідь, 1996.- 288с.

2. Методичні

2.4. Питання для підготовки до заліку

1. Етапи розв’язку наукових та інженерних задач, визначення математичної моделі.

2. Основні джерала похибок.

3. Абсолютна та відносна похибки числа та функції.

4. Постановка задачі інтерполяції.

5. Побудова інтерполяційного полінома Лагранжа.

6. Лінійна інтерполяція.

7. Апроксимація функції – загальна постановка задачі.

8. Етапи побудови емпіричної функції.

9. Метод найменших квадратів (МНК) для визначення параметрів емпіричної функції.

10. Апроксимація функції. Визначення параметрів лінійної залежності.

11. Побудова квадратичної емпіричної залежності.

12. Апроксимація функції. Визначення параметрів нелінійної залежності (метод «вирівнювання»).

13. Оцінка похибки емпіричної функції.

14. Етапи розв’язування нелінійних алгебраїчних та трансцендентних рівнянь. Умова існування єдиного дійсного кореня на проміжку [a,b].

15. Методи відокремлення коренів.

16. Призначення та сутність методу бісекцій (ділення відрізку навпіл).

17. Чисельні методи обчислення визначених інтегралів. Метод прямокутників.

18. Чисельні методи обчислення визначених інтегралів. Метод трапецій. Оцінка похибки обчислення у за принципом Рунге.

19. Чисельні методи обчислення визначених інтегралів. Метод Симпсона. Оцінка похибки обчислення за принципом Рунге.

Дата добавления: 2014-12-07