Теория элитных групп

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Федеральное агентство по образованию

ФГБОУ «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

Факультет «Информатика и вычислительная техника»

Кафедра “Программное обеспечение”

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине: «Теория принятия решения. Методы и алгоритмы принятия решения»

На тему «Теория элитных групп»

Ижевск 2013



ВВЕДЕНИЕ

Целью данной курсовой работы является разработка программы для принятия решения с повторением, а именно реализация алгоритма отбора в элитную группу. В качестве элитной группы используется сборная команда по плаванию. Претенденты в команду будут отбираться согласно критериям: возраст, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом. Эволюция группы предусматривает набор элементов в элитную группу заново согласно выбранному рекомендателю. Развитие группы пойдет либо в положительном направлении, либо в отрицательном (деградация).

Задача программы показать, какие элементы попадут в группу, предусматривая элемент случайности, также показать дальнейшее развитие группы.

Данная задача является актуальной, так как набор в различные виды команд производится всегда по каким-либо критериям. Добавляя элементы в исходное множество и задав значения эталона, можно узнать шанс попадания элементов в элитную группу, то есть в команду.



ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Характеристика задачи

Задача предназначена для принятия решения с повторением, а именно для отбора спортсменов в сборную команду по трем критериям: возраст, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом. Задача предусматривает эволюцию элитной группы.

Входная информация

В качестве входной информации используются данные из исходного множества спортсменов, сформированные случайным образом.

Кроме того, в качестве входных данных используются значения критериев эталона, введенных пользователем.

Выходная информация

Выходной информацией является сформированная согласно эталону элитная группа, а именно сборная команда по плаванию. При формировании группы предусмотреть включение «сорных» элементов.

При эволюции должна выводиться сумма элитной группы по критериям до и после, и в результате сравнения определяется, развивается группа или деградирует.

Математическая постановка задачи

Рассмотрим формирование элитной группы:

E=

Зададим множество критериев А в таком виде:



А = <B,C,D>, где

В - возраст, С - время в секундах на 100 м вольным стилем, D - время в секундах на 100 м брассом. Значение каждого из параметров является случайной величиной.

Допустим существует исходная совокупность Х, характеризуемая множеством параметров А.

Элитная группа Е=(Е1,Е2,...,Еn) является совокупностью элементов, обладающих по отношению к элементам из Х в некотором смысле повышенным качеством и отобранных из Х согласно эталону.

Эталон P состоит из конкретных значений < возраст, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом >

В элитную группу E попадают те элементы, значение параметра которых удовлетворяет условию Xi>Рi.

Данная схема идеализирована, поэтому следует добавить ошибку, так что в результате в элитную группу могут попасть и не элитные элементы, так называемые сорняки.

С долей сорных элементов или без нее, формируется элитная группа и с ней можно начать работать.

Метод «Претендент - рекомендатель»

Х - исходная совокупность , Е - Элитная группа .



Из элитной группы выбирается случайный элемент (рекомендатель), из исходного множества - претендент.

X=

здесь Еi - рекомендатель со значения параметров < возраст, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом >, Хj - претендент со значениями параметров < возраст, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом >, каждый параметр из Еi сравнивается с соответствующим параметром из Хj .

Специальные требования к техническому обеспечению

Программа может работать на персональном компьютере с операционной системой Windows XP\Vista\Seven. Дополнительное наличие программ или библиотек не требуется.

ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА

Назначение и характеристика

Данная задача предназначена для формирования элитной группы из исходного множества согласно введенным критериям (эталону), эволюции элитной группы, то есть новое формирование элитной группы за счет выбора рекомендателя из элитной группы и претендента из исходного множества. Данная задача предусматривает случайные факторы при отборе в элитную группу.

Используемая информация

Исходное множество, состоящее из группы спортсменов со случайными значениями критериев (имя, возраст, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом).



Значение эталона:

Возраст спортсмена, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом.

Результаты решения

В случае задания всех критериев для эталона (возраст, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом) формируется элитная группа, и результаты выдаются в форме таблицы. При дальнейшей эволюции элитная группа формируется заново, также может произойти случайное удаление элементов (не обязательно «сорных»).

Математическое описание

При задании эталона вводятся минимальные значения критериев: возраст, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом.

При этом спортсмены из исходного множества отбираются в группу, если выполняется следующее условие:

Обозначим входные данные: Возраст - В, время в секундах на 100 м вольным стилем - В1, время в секундах на 100 м брассом - Б.

Возраст >= В & (время в секундах на 100 м вольным стилем <=В1 OR время в секундах на 100 м брассом <= Б).

При этом случайным образом в группу могут попасть «сорные» элементы:

Если случайное число Х в промежутке от 1 до 50 < 6, то в элитную группу включается текущий элемент из исходного множества. Таким образом, существует возможность попадания в группу «сорного» элемента.

При эволюции из элитной группы выбирается случайным образом рекомендатель (Р), а из исходного множества претендент (П). Если значения претендента по критериям больше либо равны значениям критериев рекомендателя, претендент - включается в элитную группу.



Алгоритм решения

В начале программы исходное множество заполняется спортсменами следующим образом:

Имя = Пловец + номер в списке

Возраст = случайное значение в промежутке от 18 до 25 лет

Время в секундах на 100 м вольным стилем = случайное значение в промежутке от 45 до 55 с.

Время в секундах на 100 м брассом = случайное значение в промежутке от 60 до 70 с.

Чтение значений критериев эталона (возраст, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом).

Набор в элитную группу согласно условию, описанному в пункте 2.4.

Развитие элитной группы: выбор рекомендателя и претендента.

Отбор в элитную группу.

Подсчет суммы по критериям.

Вывод о развитии или деградации группы.

Конец.

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Описание функции заполнения исходного множества

Вводная часть

Процедура для заполнения исходного множества в самом начале работы программы случайными значениями критериев.

Функциональное назначение

Процедура формирует исходное множество для дальнейшего формирования из него элитной группы.

Описание информации

Процедура не использует входную информацию.

В качестве выходной информации выводятся значения критериев в таблицу. Критерии вычисляются следующим образом:

Имя = Спортсмен + номер в списке

Возраст = случайное значение в промежутке от 18 до 25 лет

Время в секундах на 100 м вольным стилем = случайное значение в промежутке от 45 до 55 с.

Время в секундах на 100 м брассом = случайное значение в промежутке от 60 до 70 с.

Описание логики

Описание логики процедуры представлено на рис.1.

Рис. 1 - Описание логики



Настройка программных средств

Для реализации процедуры необходима программа Code Gear Delphi 2009. Настройка процедуры не требуется.

Описание функции формирования элитной группы

Вводная часть

Процедура формирует элитную группу из исходного множества согласно эталону.

Функциональное назначение

Процедура предназначена для отбора элементов в исходное множество согласно значениям критерия эталона и случайного включения в группу «сорных» элементов.

Описание информации

Входная информация:

Значения возраста, время в секундах на 100 м вольным стилем, время в секундах на 100 м брассом, введенные пользователем.

Выходная информация:

Элитная группа, данные которой выводятся в таблицу.

Описание логики

Описание логики процедуры представлено на рис.2.



Рис. 2 - Описание логики процедуры



Настройка программных средств

Для реализации процедуры необходима программа Code Gear Delphi 2009. Настройка процедуры не требуется.

Описание функции эволюции элитной группы

Вводная часть

Процедура предназначена для дальнейшего развития элитной группы.

Функциональное назначение

Процедура выбирает рекомендателя из элитной группы, претендента из исходного множества и происходит отбор элементов в элитную группу заново согласно значениям критериев рекомендателя.

Описание информации

Входная информация: Таблица со значениями критериев элитной группы.

Выходная информация:

Вновь сформированная элитная группа, подсчет суммы по критериям, вывод о результате развития группы.

Описание логики

Описание логики процедуры представлено на рис. 3.



Рис. 3 - Описание логики процедуры



Настройка программных средств

Для реализации процедуры необходима программа Code Gear Delphi 2009. Настройка процедуры не требуется.

ОПИСАНИЕ КОНТРОЛЬНОГО ПРИМЕРА

Назначение

Контрольный пример предназначен для оценки правильности работы программы. В данном случае, контрольный пример предназначен для оценки правильности работы программы при отборе элементов в элитную группу и прогнозировании дальнейшего развития группы.

Исходные данные

В качестве входной информации программа формирует исходное множество элементов со случайными значениями критериев.

Результаты работы

Результатом работы программы должно быть формирование исходного множества, прогнозирование развития элитной группы.

Результат работы программы приведен в приложении 2.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная курсовая работа была основана на теории элитных групп, выдвинутых А. Ефимовым. Разработанная программа формирует элитную группу и прогнозирует ее дальнейшее развитие (в положительном или отрицательном направлении - деградация).

С помощью данной программы возможно посмотреть отбор спортсменов в элитную группу согласно значениям эталона.

Применение данной программы отображает реальную модель формирования сборной команды по плаванию.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А. Ефимов. Элитные группы, их возникновение и эволюция. Журнал «Знание - сила», 1988 г.

2. А.Я. Архангельский. Приемы программирования в Delphi. - Санкт Петербург, 2004г.

3. А. Жуков. Изучаем Delphi - Москва. 2001г.

4. А.Я Архангельский "Delphi справочное пособие". - Москва, 2003 г.

5. С. Бобровский "Delphi учебный курс". - Санкт Петербург, 2004 г.

6. Н. Клементьев Советы по Delphi. - Москва, 2006 г.



ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Текст программы

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, Grids, StdCtrls, Menus;

type

TForm1 = class(TForm)

GroupBox1: TGroupBox;

GroupBox2: TGroupBox;

StringGrid1: TStringGrid;

MainMenu1: TMainMenu;

N1: TMenuItem;

N3: TMenuItem;

N4: TMenuItem;

GroupBox3: TGroupBox;

Edit1: TEdit;

Edit2: TEdit;

Edit3: TEdit;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Label3: TLabel;

Memo1: TMemo;

StringGrid2: TStringGrid;

Button1: TButton;

Button2: TButton;

procedure fill;

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure N1Click(Sender: TObject);

procedure N4Click(Sender: TObject);

procedure Button1Click(Sender: TObject);

procedure N3Click(Sender: TObject);

procedure Button2Click(Sender: TObject);

private

{Private declarations}

public

{Public declarations}

end;

p=record

im:string;

age:integer;

vs:integer;

bras:integer;

end;

var

Form1: TForm1;

a,el:array[1..1000] of p;

col1,col2,dol,step,sl:integer;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var i,j,x,sor:integer;

begin

if (Form1.Edit1.Text<>'') and (Form1.Edit2.Text<>'')and (Form1.Edit3.Text<>'') then begin

step:=1;sl:=0; stringgrid2.Visible:=true;



Memo1.Lines.Clear;

//обнуление ячеек таблицы элитной группы

for i:=0 to Stringgrid2.Colcount-1 do

for j:=1 to Stringgrid2.Rowcount-1 do

Stringgrid2.Cells[i,j]:='';

//обнуление элитной группы

for i:=1 to col2 do begin

el[i].im:='';

el[i].age:=0;

el[i].vs:=0;

el[i].bras:=0;

end;

col2:=0;

sor:=0;

for i:=0 to col1 do begin

if (a[i].age>=strtoint(edit1.Text)) and ((a[i].vs<=strtoint(edit2.Text)) or (a[i].bras<=strtoint(edit3.Text))) then begin inc(col2);el[col2]:=a[i];end

else begin //сорные элементы

x:=1+random(50);

if x<6 then begin inc(sor);inc(col2);el[col2]:=a[i];end;

end;

end;

for i:=1 to col2 do begin

Stringgrid2.Cells[0,i]:=inttostr(i);

Stringgrid2.Cells[1,i]:=el[i].im;

Stringgrid2.Cells[2,i]:=inttostr(el[i].age);

Stringgrid2.Cells[3,i]:=inttostr(el[i].vs);

Stringgrid2.Cells[4,i]:=inttostr(el[i].bras);

end;



Memo1.Lines.Add('Количество сорных элементов '+inttostr(sor));

dol:=100-round((sor/col2)*100);

Memo1.Lines.Add('Доля элитных элементов '+inttostr(dol)+'%');

end;

end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

var i,j,num,sum,sum2,x:integer;

rec,cand:p;

begin

if col2>0 then begin

Memo1.Lines.Add('Эволюция - шаг '+inttostr(step));

inc(step); sl:=0;

//подсчет суммы по критериям

sum:=0;

for i:=0 to col2 do

sum:=sum+el[i].age+el[i].vs+el[i].bras;

Memo1.Lines.Add('Сумма элиты по критериям '+inttostr(sum));

//обнуление ячеек исходной таблицы

for i:=0 to Stringgrid1.Colcount-1 do

for j:=1 to Stringgrid1.Rowcount-1 do

Stringgrid1.Cells[i,j]:='';

for i:=1 to col1 do begin

a[i].im:='';

a[i].age:=0;

a[i].vs:=0;

a[i].bras:=0;

end;

col1:=0;



//делаем рандомное заполнение

for i:=1 to 30 do begin

inc(col1);

Stringgrid1.Cells[0,i]:=inttostr(i);

Stringgrid1.Cells[1,i]:='Пловец '+inttostr(i);

a[col1].im:=Stringgrid1.Cells[1,i];

Stringgrid1.Cells[2,i]:=inttostr(18 +random(6));

a[col1].age:=strtoint(Stringgrid1.Cells[2,i]);

Stringgrid1.Cells[3,i]:=inttostr(45+random(11));

a[col1].vs:=strtoint(Stringgrid1.Cells[3,i]);

Stringgrid1.Cells[4,i]:=inttostr(60+random(11));

a[col1].bras:=strtoint(Stringgrid1.Cells[4,i]);

end;

//удаление элемента из элитной группы

num:=1+random(col2);

//сдвигаем массив

repeat

el[num]:=el[num+1];

inc(num);

until (num>=col2);

col2:=col2-1;

//рекомендатель

rec:=el[1+random(col2)];

//претендент

cand:=a[1+random(col1)];

//сравниваем

if (cand.age>=rec.age) and (cand.vs>=rec.vs)and (cand.bras>=rec.bras) then begin inc(col2);el[col2]:=cand;end

else begin inc(col2);el[col2]:=a[1+random(col1)];end;



//подсчет суммы по критериям

sum2:=0;

for i:=0 to col2 do

sum2:=sum2+el[i].age+el[i].vs+el[i].bras;

Memo1.Lines.Add('Сумма элиты по критериям '+inttostr(sum2));

//сравниваем и делаем вывод

if sum<sum2 then Memo1.Lines.Add('Элита развивается ')

else Memo1.Lines.Add('Элита деградирует ');

//случайные факторы

x:=1+random(50);

if x<3 then begin

//удаление элемента из элитной группы

num:=1+random(col2);

//сдвигаем массив

repeat

el[num]:=el[num+1];

inc(num);

until (num>=col2);

col2:=col2-1;

inc(col2);el[col2]:=a[1+random(col1)];inc(sl);

Memo1.Lines.Add('Случайные удаления: '+inttostr(sl));

end;

for i:=1 to col2 do begin

Stringgrid2.Cells[0,i]:=inttostr(i);

Stringgrid2.Cells[1,i]:=el[i].im;

Stringgrid2.Cells[2,i]:=inttostr(el[i].age);

Stringgrid2.Cells[3,i]:=inttostr(el[i].vs);

Stringgrid2.Cells[4,i]:=inttostr(el[i].bras);

end;



end;

end;

procedure Tform1.fill;

var i,j:integer;

begin

Memo1.Lines.Clear;

//обнуление ячеек исходной таблицы

for i:=0 to Stringgrid1.Colcount-1 do

for j:=1 to Stringgrid1.Rowcount-1 do

Stringgrid1.Cells[i,j]:='';

//делаем рандомное заполнение

for i:=1 to 30 do begin

inc(col1);

Stringgrid1.Cells[0,i]:=inttostr(i);

Stringgrid1.Cells[1,i]:='Пловец '+inttostr(i);

a[col1].im:=Stringgrid1.Cells[1,i];

Stringgrid1.Cells[2,i]:=inttostr(18 +random(6));

a[col1].age:=strtoint(Stringgrid1.Cells[2,i]);

Stringgrid1.Cells[3,i]:=inttostr(45+random(11));

a[col1].vs:=strtoint(Stringgrid1.Cells[3,i]);

Stringgrid1.Cells[4,i]:=inttostr(60+random(11));

a[col1].bras:=strtoint(Stringgrid1.Cells[4,i]);

end;

end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

var i:integer;

begin

step:=1;

for i:=1 to col1 do begin



a[i].im:='';

a[i].age:=0;

a[i].vs:=0;

a[i].bras:=0;

end;

for i:=1 to col2 do begin

el[i].im:='';

el[i].age:=0;

el[i].vs:=0;

el[i].bras:=0;

end;

col1:=0;col2:=0;

//заголовки полей

Stringgrid1.Cells[0,0]:='№ п\п';

Stringgrid1.Cells[1,0]:='Имя';

Stringgrid1.Cells[2,0]:='Возраст';

Stringgrid1.Cells[3,0]:='100 м в\с (с)';

Stringgrid1.Cells[4,0]:='100 м брасс (с)';

Stringgrid2.Cells[0,0]:='№ п\п';

Stringgrid2.Cells[1,0]:='Имя';

Stringgrid2.Cells[2,0]:='Возраст';

Stringgrid2.Cells[3,0]:='100 м в\с (с)';

Stringgrid2.Cells[4,0]:='100 м брасс (с)';

end;

procedure TForm1.N1Click(Sender: TObject);

begin stringgrid1.Visible:=true;

fill;

end;

procedure TForm1.N3Click(Sender: TObject);



begin

MessageDlg('Критерии отбора:'+#13+'Возраст >= Возраст(заданный) and (100 м в\с <= 100 м в\с (заданный) or 100 м брасс <= 100 м брасс (заданный) )',mtInformation,[mbOK],0);

end;

procedure TForm1.N4Click(Sender: TObject);

begin

form1.Close;

end;

end.



ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Результаты работы программы

Запустим программу

Рис. 2.1 - Главное окно программы

Сформируем исходную совокупность (см. рис. 2.2.).

Рис. 2.2 - Формирование исходной совокупности



Введем данные эталона и посмотрим на результаты формирования элитной группы (см.рис. 2.4.).

Рис. 2.3 - Формирование элитной группы

Посмотрим формулу, согласно которой элементы попали в элитную группу (см. рис.2.4)



Рис. 2.4

Рис. 2.5 - Первый шаг эволюции



Рис. 2.6 - Второй шаг эволюции

На данном этапе элитная группа деградирует.

Программа работает согласно постановке задачи, см. пункт 1.



ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Руководство программиста

П3.1. Назначение программы

Программа предназначена для формирования элитной группы из исходного множества согласно заданному пользователем эталону, а также для прогнозирования дальнейшего развития элитной группы.

П3.2. Условия применения программы

Программа может работать на персональном компьютере с операционной системой Windows XP\Vista\Seven. Дополнительное наличие программ или библиотек не требуется Для реализации программы необходима программа Code Gear Delphi 2009.

П3.3. Обращение к программе

Загрузка главной программы производится запуском файла Elita.exe.

П3.4. Входные и выходные данные

В качестве входных данных используются исходное множество и значения критериев эталона.

Выходными данными являются таблица элитной группы и результаты эволюции.

П3.5. Сообщения

Сообщения не выводятся, выводятся только результаты эволюции в Memo-поле.



ПРИЛОЖЕНИЕ 4

элитный группа решение программа

Руководство оператора

П4.1. Назначение программы

Программа предназначена для формирования элитной группы из исходного множества согласно заданному пользователем эталону, а также для прогнозирования дальнейшего развития элитной группы.

П4.2. Условия применения программы

Программа может работать на персональном компьютере с операционной системой Windows XP\Vista\Seven. Дополнительное наличие программ или библиотек не требуется Для реализации программы необходима программа Code Gear Delphi 2009.

П4.3. Пуск программы

Загрузка данной задачи производится запуском файла Elita.exe.

Оператор не управляет выполнением программы, так как от него требуется только вводить данные и принимать результаты их обработки.

П4.4. Команда оператора

По желанию оператора могут добавлять элементы в исходное множество, для этого нужно заполнять предлагаемые поля входными данными.

П4.5. Сообщения оператору

Сообщения не выводятся, выводятся только результаты эволюции в Memo-поле.

Размещено на Allbest.ru

...