Учебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование" для специальности (050202-09-14 R)




Скачать 363.68 Kb.
НазваниеУчебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование" для специальности (050202-09-14 R)
страница2/3
Дата публикации05.10.2014
Размер363.68 Kb.
ТипУчебно-методический комплекс
shkolnie.ru > Информатика > Учебно-методический комплекс
1   2   3

^ 3. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ.

3.1. Содержание учебного материала.

Лекция № 1. Понятие «модель». Моделирование как метод познания. Натурные и абстрактные модели.

Понятие модели. Определение. Виды моделей. Задача моделирования. Пример моделирования процессов в физики. Моделирование с использованием ЭВМ. Вычислительный эксперимент.

Лекция № 2.

Тема: Компьютерная модель. Абстрактные модели и их классификация.

Классификация моделей. Абстрактные модели. Вербальные модели. Информационные модели. Объекты и их связи. Примеры информационных моделей. Математические модели.

Лекция № 3. Раздел 2.3. Моделирование логических устройств без памяти.

Моделирование работы компонентов ЭВМ. Основные типы логических элементов «И», «ИЛИ», «НЕ». Модели логических элементов. Моделирование сложных комбинационных схем (шифраторы, мультиплексоры и т.д.)

Лекция № 4. Раздел 2.4. Моделирование логических устройств c памятью. Конечные автоматы.

Моделирование устройств с памятью. Автоматы. Определения. Множества, описывающие автоматы. Входной алфавит. Выходной алфавит. Таблица переходов. Таблица выходов. Примеры построения моделей автоматов.

Лекция № 5. Раздел 3.1. Моделирование детерминированных физических процессов.

Из истории моделирования физических процессов. Моделирование задач, не описываемых аналитически. Моделирование динамических процессов. Примеры математических моделей и эксперименты с ними.

Лекция № 6. Раздел 3.2. Имитационное моделирование.

Основные понятия. Задача имитационного моделирования. Области применения имитационного моделирования. Примеры имитационных моделей.

Лекция № 7. Раздел 3.3. Геометрическое моделирование и компьютерная графика.

Компьютерная графика как один из разделов моделирования. Плоская графика.

Динамическая плоская графика. Трехмерная графика. Динамическая трехмерная графика. Учет взаимных пересечений.

Лекция №8. Моделирование стахостических систем. Метод статистических испытаний.

Роль вероятностных событий в описании природных явлений. Детерминированные процессы, содержащие шум. Метод Монте-Карло в моделировании.

Лекция № 9. Моделирование последовательности независимых и зависимых случайных испытаний.

Псевдослучайные числа. Генерирование последовательности равномерно распределенных случайных чисел. Генерирование случайных чисел распределенных по закону распределения Пирсона. Генерирование случайных чисел распределенных по экспоненциальному закону распределения.

Лекция № 10. Общий алгоритм моделирования дискретной случайной величины. Построение гистограмм.

Дискретная случайная величина. Числовые характеристики, описывающие случайные величины: частота, статистическое математическое ожидание, статистическая дисперсия, среднеквадратическое отклонение. Статистическая оценка плотности вероятности. Гистограмма.
Лекция № 11. Моделирование систем массового обслуживания. Переход детерминированных систем к хаотическому поведению.

Системы массового обслуживания. Основные понятия. Моделирование систем массового обслуживания. Оценка основных параметров систем массового обслуживания (очередь, время ожидания и т.д.)

Лекция № 12. Программные средства для моделирования предметно-коммуникативных сред (предметной области).

Программные средства математической поддержки. Система MathLab. Моделирование аналитически описанных процессов. Система MathLab. Моделирование в системах автоматизированного проектирования. Назначение пакета Power System Blockset. Моделирование энергетических систем и устройств. Библиотеки пакета Power System Blockset.

3.2. Содержание лабораторных работ.

Лабораторная работа № 1. Моделирование логических устройств без памяти.

Цель работы: Изучение понятия модель, абстрактные модели, научиться моделировать логические устройства без памяти.

^ Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Моделирование логических устройств без памяти»

Содержание работы:

1. Проработка лекционного материала на практике.

2. Смоделировать побитовую операцию NOT с однобайтовым операндом в 2-ой системе счисления.

3. Смоделировать побитовые операции AND и OR с двухбайтовыми операндами в 2-ой системе счисления.

4. Смоделировать побитовые операции NOT AND, NOT OR с трехбайтовыми операндами 2-ой системе счисления.

5. Построить модель логического устройства (шифратора, дешифратора и т.д.)

Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.

^ Лабораторная работа № 2. Моделирование логических устройств c памятью. Конечные автоматы.

Цель работы: Изучение понятия модель, абстрактные модели, научиться моделировать логические устройства с памятью.

^ Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Моделирование логических устройств c памятью. Конечные автоматы».

^ Содержание работы:

1. Смоделируйте работу логического устройства, заданного схемой:



2. Используя базовые логические элементы И, ИЛИ, НЕ, смоделируйте работу устройства, реализующего следующую логику:

a

b

c

F(a,b,c)

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

0

3. Смоделируйте работу устройства из задания 2, используя базисный элемент И-НЕ.

^ 4.Построить автоматную модель с заданными алфавитом, таблицей переходов, таблицей выходов, выходным алфавитом.

Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.

^ Лабораторная работа № 3. Моделирование детерминированных физических процессов.

Цель работы: Изучение понятия модель, абстрактные модели, научиться моделировать детерминированные физические процессы.

^ Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Моделирование детерминированных физических процессов».

^ Содержание работы:

1. Построить модель, описывающую прыжок с парашютом с учетом сопротивления воздуха.

2. Построить модель движения тела брошенного под углом к горизонту

Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.

^ Лабораторная работа № 4. Имитационное моделирование.

Цель работы: Изучение понятия модель, абстрактные модели, научиться создавать имитационные модели.

^ Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Имитационное моделирование».

^ Содержание работы:

1. Примените метод Монте-Карло для подсчёта площади:

а) круга с центром в точке O(5;-2) и радиусом R=2;

б) фигуры, ограниченной линиями y=x2-3 и y=6;

в) фигуры, ограниченной линиями y=5/x, y=x-4 и x=1.

Точность вычислений попытайтесь увеличить посредством увеличения числа N.

2. Площадь тех же фигур получите теоретически и сравните с результатами применения метода Монте-Карло.

3. Смоделировать блуждание пьяного человека вдоль прямой, перпендикулярной краю пропасти. Подсчитать вероятность падения в пропасть, если человек находится на расстоянии 5 шагов от края пропасти, а безопасным можно считать расстояние 15 шагов от края.

^ Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.

Лабораторная работа № 5. Геометрическое моделирование и компьютерная графика.

^ Цель работы: Изучение понятия модель, геометрическое моделирование, научиться создавать модели графическими средствами.

Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Геометрическое моделирование и компьютерная графика».

Содержание работы:

  1. Программа плоского моделирования.

  2. Динамическая графика на плоскости.

  3. Программа пространственного моделирования.

  4. Динамическая графика в пространстве.

Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.

^ Лабораторная работа № 6. Моделирование стахостических систем. Метод статистических испытаний.

Цель работы: Изучение понятия модель, абстрактные модели, научиться создавать модели стахостических систем.

^ Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Моделирование стахостических систем. Метод статистических испытаний».

Содержание работы:

  1. Создать модель статистического математического ожидания.

  2. Создать модель статистической дисперсии.

  3. Создать модель статистической оценки плотности вероятности.

4.. Известно, что рост мужчин некоторой возрастной группы есть нормально распределённая случайная величина X с параметрами a=173 см и σ2=36 см. Определите экспериментально, каковы должны быть доли костюмов 3-го роста (170-176 см) и 4-го роста (176-182 см) в общем объеме производства. Сравните полученные значения с теоретическими.

^ Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.

Лабораторная работа № 7. Моделирование последовательности независимых и зависимых случайных испытаний.

^ Цель работы: Изучение понятия модель, абстрактные модели, научиться создавать модели последовательности независимых и зависимых случайных испытаний.

Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Моделирование последовательности независимых и зависимых случайных испытаний».

^ Содержание работы:

  1. Сгенерировать последовательность случайных чисел, распределенных по равномерному закону распределения.

  2. Сгенерировать последовательность случайных чисел, распределенных по экспоненциальному закону распределения.

  3. Сравнить моменты с точными значениями, сделать выводы.

Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.

^ Лабораторная работа № 8. Общий алгоритм моделирования дискретной случайной величины. Построение гистограмм.

Цель работы: Изучение понятия модель, абстрактные модели, научиться создавать модели дискретной случайной величины.

^ Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Общий алгоритм моделирования дискретной случайной величины. Построение гистограмм».

Содержание работы:

  1. Сгенерировать последовательность случайных чисел, распределенных по нормальному закону распределения.

  2. Построить гистограмму. Вычислить основные моменты.

  3. Сравнить моменты с точными значениями, сделать выводы.

Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.

^ Лабораторная работа № 9. Модели с сосредоточенными и распределенными параметрами. Дескриптивные, оптимизационные, многокритериальные, игровые модели.

Цель работы: Изучение понятия модель, абстрактные модели, научиться создавать модели с сосредоточенными и распределенными параметрами. Дескриптивные, оптимизационные, многокритериальные, игровые модели.

^ Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Модели с сосредоточенными и распределенными параметрами. Дескриптивные, оптимизационные, многокритериальные, игровые модели».

Содержание работы:

  1. Построить модель бросания монеты.

  2. Построить модель бросания кости.

  3. Проанализировать результаты. Сделать выводы.

Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.

^ Лабораторная работа № 10. Моделирование систем массового обслуживания. Переход детерминированных систем к хаотическому поведению.

Цель работы: Изучение понятия модель, абстрактные модели, научиться моделировать системы массового обслуживания.

^ Рекомендации к самостоятельной работе:

Изучить материалы электронного методического пособия (Раздел «Процедуры и функции»)

Повторить материал лекций по теме: «Моделирование систем массового обслуживания. Переход детерминированных систем к хаотическому поведению».

Содержание работы:

  1. Построить модель системы массового обслуживания с заданными основными характеристиками (длина очереди, среднее время ожидания).

  2. Провести вычислительный эксперимент.

  3. Определить характеристики СМО.

  4. Сделать выводы.

Форма представления отчета:

Студент должен продемонстрировать программы на языке Паскаль, показать работу моделей.
1   2   3

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование"...
Курс компьютерное моделирование предназначен для подготовки будущих учителей с квалификацией "Учитель информатики и математики" к...
Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование"...
Курс компьютерное моделирование предназначен для подготовки будущих учителей с квалификацией "Учитель информатики и математики" к...
Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине "компьютерное моделирование"
Курс компьютерное моделирование предназначен для подготовки будущих учителей с квалификацией "Учитель информатики и математики" к...
Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине компьютерное моделирование
Во 2-ой части курса рассмотрены программные среды, применяемые для построения компьютерных моделей, именно
Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине компьютерное моделирование
Во 2-ой части курса рассмотрены программные среды, применяемые для построения компьютерных моделей, именно
Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Б2»
«Компьютерное моделирование» разработан в соответствии с требованиями фгос впо (федеральный или региональный компонент) к обязательному...
Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Б2»
«Компьютерное моделирование» разработан в соответствии с требованиями фгос впо (федеральный или региональный компонент) к обязательному...
Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) icon"компьютерное моделирование электронных приборов" Методические указания...
Изучение принципов построения математических моделей физических процессов, лежащих в основе работы электронных приборов, принципов...
Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Курс по выбору-20
«Компьютерное моделирование» разработан в соответствии с требованиями фгос впо (федеральный или региональный компонент) к обязательному...
Учебно-методический комплекс по дисциплине \"компьютерное моделирование\" для специальности (050202-09-14 R) iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Курс по выбору-20
«Компьютерное моделирование» разработан в соответствии с требованиями фгос впо (федеральный или региональный компонент) к обязательному...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
shkolnie.ru
Главная страница