Перечень лабораторных работ. Методические указания по выполнению лабораторных работ

Е.Е. Минина

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В НАУКЕ И ПРОИЗВОДСТВЕ

Методические указания по выполнению лабораторных работ

для студентов очной формы обучения по направлению

210700.68 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»

(квалификация (степень) магистр)

Екатеринбург

2012

ББК 32.973.26-018.2

УДК 004

Рецензент: профессор кафедры ИСиТ Долинер Л.И.

Минина Е.Е.

Компьютерные технологии в науке и производстве: Методические указания по выполнению лабораторных работ / Е.Е.Минина. – Екатеринбург: УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ», 2012 –35с.

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Компьютерные технологии в науке и производстве» предназначены для студентов направления подготовки 210700.68 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (квалификация (степень) выпускника «магистр»).

Методические указания содержат рекомендации по оформлению лабораторных работ, задания для выполнения лабораторных работ, перечень литературы по каждому разделу, необходимой для подготовки и выполнения лабораторных работ.

Рекомендовано НМС УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ» в качестве методических указаний по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Компьютерные технологии в науке и производстве» для студентов направления подготовки 210700.68 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (квалификация (степень) выпускника «магистр»).

ББК 32.973.26-018.2

УДК 004

Кафедра информационных систем и технологий

УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ», 2012

Содержание

Введение.. 4

Лабораторная работа № 1. 5

Лабораторная работа № 2. 7

Лабораторные работы № 3, 4, 5, 6. 10

Лабораторная работа № 7. 13

Лабораторные работы № 8, 9. 24

Лабораторные работы № 10, 11. 31

Литература.. 34

Введение

Дисциплина «Компьютерные технологии в науке и производстве» входит в базовую часть общенаучного цикла образовательной программы магистра и является дисциплиной по выбору. Изучение данной дисциплины базируется на следующих курсах: "Вычислительные системы", "Технологии разработки программного обеспечения».

Студент должен знать основные принципы организации и технические средства компьютерных систем, назначение и функциональные возможности информационных и телекоммуникационных сетей; основные телекоммуникационные и информационные технологии, применяемые в научных исследованиях и практической инженерной деятельности; основные способы и форматы представления в электронном виде текстовой, графической и мультимедийной информации; современные технологии программирования и разработки приложений.

Целью преподавания дисциплины является подготовка студента магистратуры к профессиональной деятельности, связанной с получением теоретических знаний: основных концепций, принципов построения и реализации информационно-вычислительных систем и сетей; современных тенденций их развития; их основные характеристики, включая показатели качества; основные технологии разработки информационных приложений; функций системного и прикладного программного обеспечения; применения сетевых технологий. Выработать практические навыки работы с современными компьютерными технологиями, реализующими математическое моделирование телекоммуникационных систем, сбор и обработку информации, подготовку и оформление документов, представление материалов в информационных сетях.

Задачами дисциплины являются изучение принципов построения и реализации информационно-вычислительных систем и сетей, применение основных технологий разработки информационных приложений.

Перечень лабораторных работ

№ п/п	№ раздела дисциплины	Тематика лабораторных работ	Трудоемкость (час.)
	I	Планирование научного эксперимента
	I	Решение задач оптимизации
	II	Компьютерное моделирование системы массового обслуживания.
	III	Статистическая обработка экспери­ментальных данных.
	III	Линейная, экспоненциальная и полиномиальная регрессия.
	III	Одномерная и двумерная интерполяция

Лабораторная работа № 1

Планирование научного эксперимента

1. Цель работы:

1.1. Научиться использовать средства компьютерных технологий при разработке плана подготовки и проведения научного эксперимента.

1.2. Выполнить подборку научно-методических материалов по теме исследования.

2. Литература:

2.1. Интернет-технологии в экономике знаний : учебник / под ред. Н. М. Абдикеева .- М. : ИНФРА-М, 2010

2.2. Информационные системы и технологии в экономике и управлении : учеб. для вузов / под ред. В. В. Трофимова .- 3-е изд., перераб. и доп.- М. : Юрайт, 2009.

2.3. Чернышов Ю. Н. Информационные технологии в экономике и управлении : учеб. пособие для вузов / Ю. Н. Чернышов .- 2-е изд., испр. и доп.- М. : Горячая линия - Телеком, 2008.

3. Подготовка к работе:

3.1. Повторить теоретический материал по теме «Планирование научного эксперимента».

4. Основное оборудование:

4.1. ПЭВМ.

4.2. Поисковые системы Internet.

4.3. Программы-переводчики (в том числе on-line переводчки).

5. Задание:

5.1. Изучить теоретический материал.

5.2. Выполнить задания.

5.3. Составить отчет по работе.

6. Порядок выполнения работы:

6.1. Сделать подборку материалов (список литературы) по теме курсовой работы с использованием сетевых библиотечных ресурсов.

6.2. С использованием поисковых систем найти в сети Internet 2 или 3 научные статьи по теме курсовой работы.

6.3. С помощью программы-переводчика выполнить перевод статей на русский язык.

6.4. В сети Internet найти и изучить государственные стандарты по оформлению курсовых работ.

6.5. Корректировать перевод и оформить текст переведенных статей, а так же список источников в соответствии с требованиями стандарта.

7. Содержание отчета:

7.1. Цель работы.

7.2. Тема курсовой работы и формулировка задания.

7.3. Перевод статей.

7.4. Список источников.

7.5. Выводы по работе

8. Контрольные вопросы:

8.1. Какие программы переводчики выполняют качественный перевод?

8.2. Как пользоваться электронными библиотечными ресурсами?

8.3. Каковы требования государственного стандарта при оформлении списка использованных источников?

Лабораторная работа № 2

Решение задач оптимизации

1. Цель работы:

1.1. Изучение возможностей электронных таблиц Excel и системы математической обработки данных MathСad для решения задач оптимизации.

1.2. Решение задач оптимизации в Excel и в MathCad.

2. Список литературы:

2.1. Информационные системы и технологии в экономике и управлении : учеб. для вузов / под ред. В. В. Трофимова .- 3-е изд., перераб. и доп.- М. : Юрайт, 2009

2.2. Саак А. Э. Информационные технологии управления : учебник для вузов / А. Э. Саак, Е. В. Пахомов, В. Н. Тюшняков .- 2-е изд.- СПб. : Питер, 2012

3. Основное оборудование:

3.1. ПЭВМ.

3.2. Электронные таблицы Microsoft Excel.

3.3. Среда математической обработки данных MathCad.

4. Задание:

4.1. Изучить теоретический материал по теме «Решение оптимизационных задач».

4.2. Решить задачи с помощью программ Excel и MathCad.

4.3. Составить отчет по работе.

5. Порядок выполнения работы:

5.1. Запустить программу Microsoft Excel.

5.2. Решить оптимизационные задачи. Каждую задачу оформить на отдельном листе.

Задачи:

1) Для изготовления трех видов изделий А, В и С используется токарное, фрезерное, сварочное и шлифовальное оборудование. Затраты времени на обработку одного изделия для каждого типа оборудования, а также прибыль от реализации одного изделия каждого вида указаны в таблице.

Тип оборудования	Затраты времени (станко-ч) на обработку одного изделия вида	Общий фонд рабочего времени оборудования (ч)
А	В	С
Фрезерное
Токарное
Сварочное
Шлифовальное
Прибыль (руб.)

Определить, сколько изделий и какого вида следует изготовить предприятию, чтобы прибыль была максимальной.

2) На мебельной фабрике из стандартных листов фанеры необходимо вырезать заготовки трех видов в количествах, соответственно равных 24, 31 и 18 шт. Каждый лист фанеры может быть разрезан на заготовки двумя способами. Количество получаемых заготовок и величина отходов при данном способе раскроя приведены в таблице.

Вид заготовки	Количество заготовок (шт.) при раскрое по способу
консерв.	прогресс.
сиденье
спинка
боковина
Величина отходов (см2)

Определить, сколько листов фанеры и по какому способу следует раскроить так, чтобы было получено не менее нужного количества заготовок при минимальных отходах.

3) На развитие предприятий отрасли министерству выделено на планируемый год 220 млн. руб. Эти средства могут быть распределены между тремя предприятиями.

Каждый вариант распределения обеспечивает к концу года определенный доход отрасли. Учитывая возможные варианты распределения капитальных вложений между предприятиями и получаемый при этом доход (см. таблицу), определить такой вариант распределения капиталовложений, при котором доход отрасли является максимальным.

Предприятие	Размер капитало­вложений (млн.руб.)	Доход (тыс. руб.)	Размер капитало­вложений (млн.руб.)	Доход (тыс. руб.)	Размер капиталовложений (млн.руб.)	Доход (тыс. руб)
ткацкая фабрика	от 10 до 30	14,3	от 30 до 60	16,2	60 и более	17,2
Шелкомоталь­ная фабрика	от 10 до 40	13,5	от 40 до 70	17,8	70 и более	18,3
шерстобитная фабрика	от 10 до 50	18,4	от 50 до 60	19,3	60 и более	19,4

4) Молочный завод выпускает продукцию трех наименований: молоко, кефир и сметану. Для их расфасовки используются поточная линия разлива молока и кефира в бутылки и автоматы фасовки сметаны в пакеты.

На производство 1 т молока, кефира и сметаны требуется соответственно 1010, 1010 и 9450 кг молока. При этом на разлив 1 т молока и кефира тратится 0,18 и 0,19 машино-ч соответственно. Поточная линия работает не более 21,4 часа в сутки, а автоматы фасовки сметаны – не более 16,25 ч. Производственные мощности завода позволяют перерабатывать 136 т молока. При этом выход готовой продукции должен составлять не менее 100 т молока. Выход остальной продукции не лимитируется. Прибыль от реализации 1 т молока, кефира и сметаны составляет 30, 22 и 136 руб.

Требуется составить оптимальный план производства продукции, исходя из получения максимальной прибыли.

5.3. Запустить программу MathCad.

5.4. Решить оптимизационные задачи, приведенные в пункте 5.2.

6. Содержание отчета:

6.1. Наименование работы.

6.2. Цель работы.

6.3. Описание решения задач в электронных таблицах.

6.4. Описание решения задач в MathCad.

6.5. Выводы по работе.

7. Контрольные вопросы:

7.1. Что такое оптимизационная задача?

7.2. Зачем нужны надстройки Excel? Как установить надстройку «Поиск решения»?

7.3. Каковы особенности решения оптимизационных задач в MathCad?

7.4.Какова структура блока Given?