Применение программных комплексов для решения инженерных задач
Основы информационных технологий. Использование табличного процессора Excel и пакета символьных вычислений MathCad для решения инженерных задач. Приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.10.2013 |
Размер файла | 701,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Как и другие науки, которые принято делить на теоретические и прикладные, информатика тоже состоит из научных направлений, которые можно назвать теоретической информатикой и прикладной информатикой. Каждый из этих разделов в свою очередь можно делить и дальше. Такая структуризация информатики не слишком удобна. В один раздел попадают научные направления, сильно отличающиеся друг от друга и взглядом на информацию, и теми методами, которые в них используются.
Информатика -- это наука, изучающая структуру и наиболее общие свойства информации, её поиск, хранение, передачу и обработку с применением ЭВМ..
Кроме числовой информации, в поле зрения специалистов все время была и символьная информация. Для хранения и переработки такой информации также придумывали и создавали различные приспособления и устройства.
Стремление как-то механизировать, а затем и автоматизировать процедуры, связанные с поиском нужной информации в каталоге, привело к появлению приемов, вошедших в арсенал специальной науки- документалистики. Детищем документалистики стали ручные и автоматизированные информационно-поисковые системы.
Компьютер в одной системе объединил хранение и обработку как числовой, так и текстовой (символьной) информации. Именно поэтому его появление знаменовало начало новой науки.
Все, кто причастен к преподаванию информатики в высшей школе, хорошо знают, как часто приходится менять содержание учебных планов, рабочих программ, учебно-методической документации. Весьма не всегда удается обеспечить соответствие материально-технической базы учебного процесса текущему состоянию предметной области. И даже своевременное реагирование на научно-технические достижения не всегда позволяет обеспечить уровень знаний и навыков выпускника.
Таким образом, информатика -- это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
Из этого определения видно, что информатика очень близка к технологии, поэтому ее предмет нередко называют информационной технологией.
Предмет информатики составляют следующие понятия:
аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
программное обеспечение средств вычислительной техники;
средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
В работе инженера зачастую возникает необходимость построения математических моделей и проведения исследований. Для решения данных задач предназначены средства Excel офисного пакета MicroSoft Office, который дополняет пакет символьных математических вычислений MathSoft MathCad. Указанные средства позволяют просто и наглядно реализовать на персональном компьютере любые, в том числе и исследовательские модели, не обладая глубокими знаниями в области программирования.
Цель курсовой работы в том, чтобы научиться решать инженерные задачи при помощи персонального компьютера.
Задачи, решаемые в работе: использование табличного процессора Excel и пакета символьных вычислений MathCad в приложении к инженерным расчетам.
Подготовка исходных данных
Согласно заданию определяем регион отправления и прибытия грузов. Показываем его на рисунке 1. В заданном регионе выбираем 4 региональных узла, 4 внутренних стыка и 2 внешних стыка. Их названия записываем в таблицу 1.
В таблицу 1 записываем расстояния между пунктами, взятыми с карты.
В таблицу 2 заносим объемы перевозок грузов, которые принимаются самостоятельно.
Рисунок 1 - Регион отправления и прибытия грузов
Таблица 1 - Расстояния между пунктами отправления и прибытия грузов, км
Отправитель |
Получатель |
||||||||||
Витебск |
Полоцк |
Лида |
Гродно |
Орша |
Лепель |
Пацевичи |
Слоним |
Ошмяны |
Езерище |
||
Витебск |
0 |
101 |
355 |
454 |
77 |
104 |
292 |
396 |
293 |
75 |
|
Полоцк |
101 |
0 |
293 |
384 |
155 |
70 |
238 |
353 |
225 |
87 |
|
Лида |
355 |
293 |
0 |
100 |
345 |
251 |
68 |
89 |
73 |
378 |
|
Гродно |
454 |
384 |
100 |
0 |
445 |
348 |
167 |
120 |
164 |
472 |
|
Орша |
77 |
155 |
345 |
445 |
0 |
120 |
279 |
370 |
296 |
153 |
|
Лепель |
104 |
70 |
251 |
348 |
120 |
0 |
187 |
296 |
189 |
138 |
|
Пацевичи |
292 |
238 |
68 |
167 |
279 |
187 |
0 |
118 |
55 |
319 |
|
Слоним |
396 |
353 |
89 |
120 |
370 |
296 |
118 |
0 |
154 |
435 |
|
Ошмяны |
293 |
225 |
73 |
164 |
296 |
189 |
55 |
154 |
0 |
310 |
|
Езерище |
75 |
87 |
378 |
472 |
153 |
138 |
319 |
435 |
310 |
0 |
Таблица 2 - Объемы перевозки грузов, ед.
Отправитель |
Получатель |
||||||||||
Витебск |
Полоцк |
Лида |
Гродно |
Орша |
Лепель |
Пацевичи |
Слоним |
Ошмяны |
Езерище |
||
Витебск |
0 |
8 |
6 |
10 |
4 |
5 |
7 |
8 |
0 |
7 |
|
Полоцк |
9 |
0 |
3 |
5 |
2 |
0 |
2 |
3 |
0 |
2 |
|
Лида |
5 |
3 |
0 |
4 |
8 |
10 |
10 |
7 |
8 |
6 |
|
Гродно |
3 |
4 |
0 |
0 |
9 |
10 |
1 |
1 |
10 |
5 |
|
Орша |
2 |
2 |
3 |
2 |
0 |
4 |
2 |
9 |
4 |
5 |
|
Лепель |
1 |
9 |
4 |
8 |
1 |
0 |
1 |
3 |
10 |
7 |
|
Пацевичи |
0 |
8 |
8 |
3 |
10 |
7 |
0 |
8 |
5 |
6 |
|
Слоним |
6 |
8 |
3 |
9 |
2 |
4 |
6 |
0 |
0 |
5 |
|
Ошмяны |
4 |
9 |
0 |
0 |
1 |
4 |
4 |
4 |
0 |
3 |
|
Езерище |
10 |
9 |
0 |
0 |
9 |
6 |
5 |
8 |
2 |
0 |
Расчеты заданных показателей с помощью языка Pascal
Описание переменных
fs, fg : text; ? файловые переменные fs и fg для установления связи с реальными файлами на внешнем носителе;
m1, m2 : array[1..10,1..10] of integer; ? две пустые таблицы m1 и m2 размером 10?10 для данных, пересылаемых из файлов в программу;
i, j : integer; ? вспомогательные переменные i и j для повторяющихся расч?тов;
p1, p2, p3, p4, p5 : longint; ? переменные для записи результатов.
Текст программы
program table;
uses crt;
var
fs, fg : text;
m1, m2 : array[1..10, 1..10] of integer;
i, j : integer;
p1, p2, p3, p4, p5 : longint;
begin
clrscr;
assign(fs, 's.txt');
reset(fs);
for i:=1 to 10 do
for j:=1 to 10 do read (fs, m1[i,j]);
close(fs);
assign(fg, 'g.txt');
reset(fg);
for i:=1 to 10 do
for j:=1 to 10 do read (fg, m2[i,j]);
close(fg);
p1 := 0;
for i:=1 to 4 do
for j:=1 to 4 do
p1 := p1 + m1[i,j] * m2[i,j];
writeln('A - региональное перемещение = ', p1);
p2 := 0;
for i:=9 to 10 do
for j:=9 to 10 do
p2 := p2 + m1[i,j] * m2[i,j];
writeln('G - транзит = ', p2);
p3 := 0;
for i:=1 to 10 do
for j:=1 to 10 do
p3 := p3 + m1[i,j] * m2[i,j];
for i:=5 to 8 do
for j:=1 to 4 do
p3:= p3 + m1[i,j] * m2[i,j];
writeln('J+C - грузооборот + ввоз в региoн из других региoнов = ', p3);
p4 := 0;
for i:=5 to 8 do
for j:=5 to 8 do
p4 := p4 + m1[i,j] * m2[i,j];
writeln('D - транзит внутри страны = ', p4);
p5 := 0;
for i:=5 to 8 do
for j:=1 to 4 do
p5 := p5 + m1[i,j] * m2[i,j];
for i:=9 to 10 do
for j:=1 to 8 do
p5 := p5 + m1[i,j] * m2[i,j];
writeln('Н - прибыло в регион всего = ', p5);
write('расчёты окончены');
repeat until keypressed;
end.
Результаты тестирования программы
A - региональное перемещение = 17138
G - транзит = 1550
J+C - грузооборот + ввоз в региoн из других региoнов = 117588
D - транзит внутри страны = 13238
Н - прибыло в регион всего = 30305
расчёты окончены
Расчеты заданных показателей с помощью MS Excel
Для проведения расчетов данные экспортируются из текстовых файлов в программу MS Excel через буфер обмена.
После получения двух таблиц размером 10х10 на рабочем листе добавляются заголовки строк и столбцов (рисунок 2).
Расчет производится путем перемножения значений двух полученных таблиц с последующим суммированием значений, как показано на рисунке 3.
Рисунок 2 - Исходные данные для расчетов в MS Excel
Режим отображения значений
Режим отображения формул
Рисунок 3 - Расчеты показателей средствами MS Excel
Расчеты заданных показателей с помощью MathCad
В пакете MathCad задаем начало нумерации элементов массивов с помощью системной переменной ORIGIN.
В текстовых областях указываем названия загружаемых таблиц. Сами таблицы загружаем при помощи функции READPRN. Полученный результат показан на рисунке 4.
Далее путем суммирования рассчитываем заданные показатели движения грузов. Полученные результаты форматируются к удобному виду.
вычислительный символьный excel табличный
Рисунок 4 - Расчеты показателей средствами MathCad
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы по предмету «Информатика» изученные теоретические вопросы были закреплены решением практических задач.
Рассмотрены основы информационных технологий при работе в среде Pascal, Excel и MathCAD. В соответствии с заданием изучены теоретические вопросы, а также решены практические задачи с использованием указанных средств. Задачи были решены различными способами, для каждой из задач выполнена проверка правильности решения. Полученные результаты совпали, следовательно, все вычисления выполнены верно.
Получены практические навыки выполнения инженерных расчетов с использованием персонального компьютера.
Задание на курсовую работу выполнено в полном объеме.
Список литературы
1 Информатика : практ. / Т. А. Голдобина [и др.] ; М-во образования Респ. Бела-русь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель, 2010. - 182 с.
2 Иоффе, Л. А. Основы компьютерных информационных технологий : учеб.-метод. пособие / Л. А. Иоффе, Т. Л. Шинкевич, Т. А. Голдобина ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель : БелГУТ, 2010. - 166 с.
3 Цырлин, М. И. Основные требования к оформлению пояснительных записок курсовых и дипломных проектов (работ) : учеб.-метод. пособие / М. И. Цырлин. - Гомель : БелГУТ, 2007. ? 31 с.
4. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс (2-е издание). / С.В. Симонович [и др.] - СПб.: Питер, 2008. - 640 с.
5. Кудрявцев Е.М. MathCAD 11. Полное руководство по русской версии. - М.: ДМК Пресс, 2005. - 592 с.
6. Гораев О.П. Табличный процессор MS Excel. Практикум по компьютерным технологиям. / О.П. Гораев, Ю.П. Лыч. - Гомель: БелГУТ, 2003. - 67 с.
Размещено на Allbest.ur
...Подобные документы
Использование информационных технологий для решения транспортных задач. Составление программ и решение задачи средствами Pascal10; алгоритм решения. Работа со средствами пакета Microsoft Excel18 и MathCad. Таблица исходных данных, построение диаграммы.
курсовая работа [749,1 K], добавлен 13.08.2012Использование табличного процессора Excel и пакета символьных вычислений MathCad в приложении к инженерным расчетам. Расчёт показателей движения грузов в заданном регионе на языке Pascal. Описание переменных, текст программы. Режим отображения значений.
курсовая работа [767,9 K], добавлен 15.08.2013Характеристика принципов решения инженерных задач с помощью различных информационных компьютерных комплексов. Решение задачи на языке программирования Pascal, с помощью средств математического пакета MathCAD, так же с помощь табличного процессора Excel.
курсовая работа [218,1 K], добавлен 22.08.2013Решение задачи средствами Паскаль и блок-схемы выполненных процедур, составление программы. Результаты решения задачи по перевозке грузов. выполнение задачи средствами MS Excel, создание таблиц. Порядок и особенности решения задачи в среде MathCAD.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 27.02.2011Расчеты по таблице перевозок грузов между отдельными регионами. Решение задачи управления процессами перевозок в среде Pascal. Решение задачи средствами MS Excel. Исходные данные и итоги по строкам и столбцам. Решение задачи средствами MATHCAD.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 25.03.2015Краткая характеристика пакета Mathcad, описание простейших примеров работы с ним, примеры решения основных задач элементарной математики. Компьютерные технологии решения математических задач и символьных вычислений. Образование векторов и матриц.
дипломная работа [621,1 K], добавлен 11.03.2011Характеристика и основные особенности языка Pascal. Создание числового массива с использованием встроенной функции. Использование записей, массивов и файлов. Обработка и графическая визуализация данных средствами табличного процессора и пакета MathCAD.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 22.08.2012Примеры инженерных и экономических задач, технологию их решения с использованием MS Excel. Задача максимизации прибыли предприятия. Модель Леонтьева, схема межотраслевого баланса. Предельный анализ и оптимизация прибыли, издержек и объема производства.
лабораторная работа [891,0 K], добавлен 05.06.2012Использование таблиц Excel и математической программы Mathcad при решении инженерных задач. Сравнение принципов работы этих пакетов программ при решении одних и тех же задач, их достоинства и недостатки. Обоснование преимуществ Mathcad над Excel.
курсовая работа [507,0 K], добавлен 15.12.2014Применение информационных технологий в конкретной практической деятельности по выбранной специальности. Использование языка программирования Pascal в инженерной практике как универсального алгоритмического языка. Программа решения задачи на языке Pascal.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.07.2012Метод Крамера в решении системы линейных алгебраических уравнений. Прикладное программное обеспечение, используемое в данном процессе. Практическое применение табличного редактора Excel, оценка его возможностей и принципы решения поставленных задач.
курсовая работа [196,0 K], добавлен 13.12.2014Обзор встроенных функции табличного процессора Microsoft Excel, особенности их практического использования. Создание таблиц и их заполнение данными, построение графиков. Применение математических формул для выполнения запросов пакетов прикладных программ.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 25.04.2013Изучение систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с использованием табличного процессора MS Excel 2007. Пример решения системы линейных алгебраических уравнений методом Крамера. Прикладное программное обеспечение, применяемое для решения СЛАУ.
курсовая работа [184,5 K], добавлен 20.11.2013Особенности применения матриц, функций Given..Find и Given..Minerr для решения нелинейного уравнения типа 4sin x+х=5 для заданной точности с помощью математического пакета MathCAD. Создание базы данных "Расписание автобусов" на основе программы Ms Access.
курсовая работа [208,9 K], добавлен 16.12.2010Разработка программы для решения инженерных задач с использованием функций, процедур и сложных типов данных, в том числе динамических массивов и объединений. Интерфейс ввода/вывода. Схемы алгоритмов отдельных подзадач. Технические требования к программе.
курсовая работа [60,7 K], добавлен 26.11.2012Структура программы Pascal и алгоритмы решения задач. Работа с циклическими операторами, массивами, процедурами. Составление блок-схем задач. Операции над матрицами в программе MathCad. Работа формулами, графиками и диаграммами в оболочке MS Excel.
курсовая работа [459,0 K], добавлен 13.08.2012Сравнение эффективности программ Excel и Mathcad при решении задач нахождения корней нелинейного уравнения и поиска экстремумов функции. Проведение табулирования функции на заданном интервале. Построение графика двухмерной поверхности в Excel и Mathcad.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.05.2013Использование пакета прикладных программ MS Office при решении экономических задач. Разработка баз данных при помощи Microsoft Access. Интернет-технологии и применение языка гипертекста HTML. Построение и вычисление финансовых функций с помощью MS Excel.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 19.03.2010Назначение и возможности пакета MATLAB, его основные составляющие. Набор вычислительных функций. Роль интерполяции функций в вычислительной математике. Пример интерполяции с четырьмя узлами. Интерполирование и сглаживание, схемы решения задач в MATLAB.
курсовая работа [594,5 K], добавлен 28.12.2012Понятие линейного программирования и оптимизации. Основы работы в системе MathCAD. Интерфейс пользователя, входной язык и тип данных. Этапы компьютерного математического моделирования. Пример решения оптимизационной задачи средствами программы MathCAD.
курсовая работа [352,8 K], добавлен 16.10.2011