Часть. Решение задач

Часть. Контрольные вопросы

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Методы решения научно-технических задач в строительстве

дисциплина

Вариант 7

Преподаватель ____________ А.С.Климов

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент гр.СФ15-07М, 411513190 ____________ М.О.Ерёмина

номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

Красноярск 2016

СОДЕРЖАНИЕ

1 часть. Контрольные вопросы.. 3

2 часть. Решение задач. 7

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 16

1. Прикладные исследования.

Прикладные исследования делятся на поисковые, науч- но-исследовательские и опытно-конструкторские. При проведении поисковых исследований устанавливаются факто- ры, влияющие на объект, отыскиваются пути создания новой техники и технологий. В результате научно-исследовательских работ создаются новые технологии, опытные установки, приборы, образцы техники. При выполнении опытно-конструкторских работ осуществляется подбор конструктивных характеристик, составляющих логическую основу соз- даваемой машины, прибора, конструкции. В результате проведения фундаментальных и прикладных исследо- ваний происходит накопление новой научно-технической информации и преобразование её в форму, пригодную для освоения в промышленно- сти и строительстве, т.е. приводит к разработке.

2. Метод проб и ошибок.

Существует три способа познания истины. Первый – его чаще называют строгим. Этот способ основан на ре- шении уравнений, представляющих собой математическую модель ис- следуемого процесса или явления, при сопоставлении получаемых ре- зультатов с практикой (или с экспериментом) и определенных условиях. Второй – способ проб и ошибок. Третий способ познания основан на высказывании какого-либо предположения или рабочей гипотезы. Этот способ основан на индук- ции, предшествующем опыте и интуиции исследователя. Гипотеза ис- пользуется в качестве промежуточного звена и в процессе исследования уточняется и проверяется. В случае её подтверждения строится логиче- ская или математическая научная теория. Третий способ является одним из наиболее распространенных.

Методом проб и ошибок пользовались издавна. Заключается он в последовательном подборе вариантов решения и отборе среди них варианта, который удовлетворяет поставленным требованиям. Количество проб будет в данном случае зависеть от субъективного фактора - интуиции и наблюдательности изобретателя. После каждого эксперимента результаты будут анализироваться и учитываться при каждом последующем опыте.

Недостатком метода является отсутствие правил выдвижения идей, его трудоемкость. Успех во многом является следствием настойчивости и эрудиции изобретателя. При всей стихийности метода проб и ошибок в нем присутствуют элементы научного подхода. Уместно вспомнить слова, сказанные великим ученым Луи Пастером: ”Случай благоприятствует изобретению лишь тогда, когда ум уже подготовил почву для открытия терпеливым изучением и упорными попытками”.

Одним из первых, кто содействовал возникновению научного подхода в изобретательстве, был Галилео Галилей (1564-1642). Он проводил измерения и качественные наблюдения. Галилей настаивал на необходимости экспериментов, опровергая мысль о том, что научные вопросы могут быть решены ссылками на авторитеты. Галилей - известный изобретатель своего времени, получивший не один патент в Венеции.

Майкл Фарадей (1791-1867) провел 16041 физический эксперимент, затратив десять лет, чтобы опытным путем обнаружить влияние магнетизма на электричество. Иногда, чтобы получить положительный результат, требуются жизни десятков поколений. Так, Леонардо да Винчи (1452-1519) сделал важное усовершенствование лампы. Он окружил пламя металлической трубой. Потребовалось еще три века, чтобы человечество додумалось заменить металл прозрачным стеклянным цилиндром.

С возникновением экспериментального естествознания люди отдали предпочтение методу индукции, когда при поиске решения идут от частного к общему. Исторический аспект метода индукции подробно в своих работах отразил академик Б.М.Кедров. Предполагается накопление достаточно большого количества однотипных фактов и последующая их обработка.

Одной индукции, оказывается, мало. Нужен еще всесторонний исчерпывающий анализ. Как мы увидим в последующих изобретательских методах, анализ полученных решений играет не последнюю роль.

В противовес естествоиспытателям литературный персонаж А.Конан Дойля Шерлок Холмс пользовался при раскрытии преступлений дедуктивным методом. Но при любых обстоятельствах Холмс признавал сугубо научный подход к решению проблемы. Однако нельзя пренебрегать и непревзойденной интуицией сыщика, которая была очень важной частью успеха.

Путь к искомому результату может быть как от частного к общему, так и наоборот (это уже техническая сторона решения задачи). Главное, чем изобретатель будет пользоваться при переборе количества вариантов решений - своей интуицией, ассоциативным мышлением, наблюдательностью, общей эрудицией и пр. Метод проб и ошибок трудоемок, и его использование не гарантирует успешного решения задачи. В настоящее время на помощь изобретателям пришел компьютер. И стало возможным многие задачи (в частности, конструктивного характера) просчитывать с его помощью. Отсюда большая экономия времени и средств. Например, при выборе оптимальных параметров кузова автомобиля целесообразно вначале рассмотреть предлагаемые варианты на компьютере. И только после машинной обработки переходить к воплощению в металле наиболее удачной идеи.

В процессе творческой деятельности человек сталкивается с рядом препятствий. Преодоление познавательно-психологических барьеров легче удается людям, готовым сойти с накатанных путей стандартного мышления. Так, изобретателем пневматической шины стал хирург-ветеринар; карданного вала - математик, философ, врач; фотопленки “Кодахром” - музыкант; цветомузыки - художник.

Ярким примером направленного поиска, основывающегося на эксперименте и науке, служит изобретение динамита шведским ученым и инженером А.Нобелем в 1867 г. Искания были долгими и кропотливыми, много было и неудач. А.Нобель, взяв за основу недостатки жидкой взрывчатки, искал способы противодействия им. Результат поисков принес ученому всемирную известность и патент на взрывчатые вещества, получившие общее название “динамиты”.

Изобретателем с самым высоким рейтингом в мире по праву считается Томас Альва Эдисон (1847-1931). В основе большинства его изобретений лежит метод перебора. Из изобретателя-одиночки он стал королем “фабрики открытий”. Поражает работоспособность человека, который неугомонно трудился над новыми техническими решениями. Настойчивость, удивительная интуиция и терпение сыграли решающую роль в получении Эдисоном 1099 патентов. Для изобретения щелочного аккумулятора ему пришлось поставить 5О тысяч опытов. Чтобы найти нужный материал для нити электролампы, только с обугливанием различных сортов бамбука и сахарного тростника было поставлено шесть тысяч опытов. В 1869-1876 гг. Эдисон сконструировал прибор для передачи информации на расстояние, первые системы многоканальных телефонных связей, усовершенствовал пишущую машинку и др. В последующие годы изобретатель провел опыты по электрификации железных дорог, разработал магнитную сепарацию железной руды, создал фонограф, изобрел железнодорожные тормоза и многое другое.

Чтобы перебор вариантов сделать более целенаправленным, составляют списки наводящих вопросов. Примерный перечень можно прочитать в книге М.Тринга и Э.Лейтуэйта “Как изобретать?” Вот некоторые из них:

1. Не противоречит ли идея законам природы?

2. Может ли изобретение работать и будет ли достигнута желаемая цель?

3. Может ли изобретение работать с достаточной скоростью, производительностью и т.п.?

4. Можно ли осуществить его из известных материалов и с помощью существующей технологии?

5. Будет ли оно надежным и простым в эксплуатации?

6. Можно ли им управлять, а при необходимости регулировать и настраивать?

7. Будет ли изобретение достаточно дешевым?

8. Какова стоимость его эксплуатации и обслуживания?

9. Каким будет срок службы?

10. Как часты будут поломки и будут ли они приводить к катастрофическим последствиям?

3. Факторный эксперимент.

По числу варьируемых факторов различают однофакторный и многофакторный эксперименты.

Однофакторный эксперимент предполагает:

- выделение особозначимых факторов;

- поочередное варьирование факторов, интересующих исследователя;

- стабилизацию мешающих факторов.

Задача 1. Абсолютная ссылка

Рисунок 1 - Решение задачи 1 с помощью ПО Microsoft Excel 2010

Задача 2. Работа с диапазонами

Рисунок 2 - Решение задачи 2 с помощью ПО Microsoft Excel 2010

Задача 3. Автоматические вычисления

Рисунок 3 - Решение задачи 3 с помощью ПО Microsoft Excel 2010

Задача 4. Использование функций

Рисунок 4 - Решение задачи 4 с помощью ПО Microsoft Excel 2010

Задача 5. Ввод функции с помощью мастера функций

Рисунок 5 - Ввод функции МАКС с помощью мастера функций

Задача 6. Использование математических, статистических, логических функций, функций "Дата и время"

Рисунок 6 - Сумма выплат сотрудникам с разрядом выше 10 (использование функции СУММЕСЛИ)

Рисунок 7 - Определение порядкового номера сотрудника для премирования (использование функции СЛМЕЖДУ)

Рисунок 8 - Определение количества сотрудников с разрядом свыше 10 (использование функции СЧЁТЕСЛИ)

Рисунок 9 - Определение наивысшего разряда среди сотрудников (использование функции МАКС)

Рисунок 10 - Определение сотрудников, которым полагается внеочередной отпуск по причине того, что они без остановки вкалывали последние 7 лет (использование функции ЕСЛИ)

Рисунок 11 - Подсчет количества отпускных дней в 2017 году для определения суммы отпускных самому главному лентяю (использование функции ДНЕЙ360)

Задача 7. Решение систем уравнений

Рисунок 12 - Решение системы уравнений методом Обратной матрицы в записанном Макросе с возможностью его редактирования

Рисунок 13 - Решение задачи 7

Задача 8. Форма

Рисунок 14 - Форма данных

Задача 9. Сортировка данных

Рисунок 15 - Сортировка от молодца к лентяю

Задача 10. Фильтр данных

Рисунок 16 - Настройка фильтрации данных в столбце по ФИО сотрудника

Задача 11. Создание связи между листами

Рисунок 17 - создание связи между листами книги

Задача 12. Сводная таблица

Рисунок 18 - Сводная таблиц

Дата добавления: 2017-01-14