Форма входа

Наша реклама

Помогите сайту просмотрите рекламу

Поиск

Календарь

«  Март 2024  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Наш опрос

Оцените мой сайт
Всего ответов: 122

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0




Пятница, 29.03.2024, 01:01
Приветствую Вас Гость | RSS
Скорая помощь для студентов
Главная | Регистрация | Вход
Лекции 12


МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

 

Указания к выполнению и оформлению учебно-исследовательского проекта

"Разработка компьютерной модели и ее исследование с помощью вычислительных экспериментов"

 

 

Перечень базовых постановок задач

Рекомендации по программированию задач

Литература модуля

Содержание

1.Цели выполнения учебно-исследовательского проекта

2.Выбор и согласование темы учебно-исследовательского проекта

3.Разработка и отладка моделирующей программы

4. Проведение вычислительных экспериментов

5. Оформление отчетных материалов

 

 

 

 

 

1.Цели выполнения учебно-исследовательского проекта

            Целью выполнения учебно-исследовательского проекта является закрепление и комплексное применение навыков, полученных при прохождении предыдущих разделов курса "Моделирование систем" (лекционного материала и лабораторных работ).

         Если какие-то вопросы будут вызывать у Вас трудности, то следует вернуться к предыдущим разделам и изучить их заново.

         При необходимости можно воспользоваться рекомендованной литературой, а также встроенным help-ом к программному обеспечению.

         При разработке программных средств целесообразно максимально использовать свои собственные наработки, сделанные в рамках выполнения лабораторных работ 1…5.

Могут частично использоваться и чужие разработки (например, для выполнения типовых вычислительных операций). Однако механическое заимствование целиком чужих разработок не допускается (это будет считаться плагиатом и наказываться).

 

2.Выбор и согласование темы учебно-исследовательского проекта

         Целью выполнения учебно-исследовательского проекта является закрепление и расширение навыков по моделированию систем, полученных студентом при изучении лекционного курса и выполнении лабораторных занятий.

         В рамках выполнения учебно-исследовательского проекта предполагается:

Если студент будет "уличен в плагиате" на любом этапе разработки проекта, то ему всю работу по учебно-исследовательскому проекту придется делать заново (за счет собственных резервов времени).

Если два или большее количество студентов будут претендовать на выбор одной и той же темы, то тьютор может:

- отдать предпочтение более ранней по времени заявке;

- осуществить такую конкретизацию темы, которая приведет к необходимости для каждого из студентов разрабатывать проекты индивидуально.

Согласованную тему учебно-исследовательского проекта и ее конкретизацию целесообразно оформить в виде "технического задания" на выполнение работы (т.е. в письменном виде как отдельный файл, который затем приложить к отчету).

При выборе темы проекта и его выполнении следует трезво оценить свои возможности и ресурсы времени, включая вероятность возникновения неблагоприятных (непредвиденных) обстоятельств.

В некоторых случаях целесообразно составить для себя два плана по реализации проекта:

- план-минимум (который надо будет выполнить в любом случае);

- план-максимум, который будет выполняться если хватит времени.

План-максимум может отличаться:

- дополнительными деталями постановки моделируемой задачи;

- улучшенным интерфейсом программы;

- более развитыми средствами диалога с пользователем и пр.

Помните, что оба плана должны включать в себя затраты времени не только на разработку программных средств моделирования, но и на проведение вычислительных экспериментов, написание отчета по проекту.

Если Вы умеете работать с программными средствами "управления проектами" (например Microsoft Project), то можно составить для себя диаграмму Ганта по реализации учебно-исследовательского проекта (и привести ее в отчете).

Для выполнения учебно-исследовательского проекта каждому студенту предлагается ряд тем, а в пределах одной темы возможны альтернативы, позволяющие индивидуализировать постановки задач. Эти темы (и альтернативы по ним) находятся в отдельном файле, переход на который возможен через гиперссылку в начале настоящего документа.

Тему проекта и ее конкретизацию (индивидуализацию) можно согласовывать с тьютором либо сразу, либо последовательно (т.е. сначала тему в целом, а затем ее индивидуализацию).

Тьютор может принять Ваши предложения по теме учебно-исследовательского проекта и постановке задачи, а может их и скорректировать.

Причинами несогласия тьютора с темой или частичной корректировки им постановки задачи могут быть следующие ситуации:

- несколько студентов обучающихся по дистанционной форме одновременно пытаются выбрать одинаковую тему;

- предлагаемая студентом постановка задачи является чрезмерно упрощенной и не позволяет оценить уровень подготовки студента;

- студент предлагает такую постановку задачи, для которой уже есть готовые разработки (описанные в учебниках, представленные в Интернете и пр.) – следовательно делать собственную работу ему не придется вообще.

Допускается выдвижение студентом собственной темы или нестандартной индивидуализации темы из заданного списка. Это будет только приветствоваться, если такие инициативы не будут направлены на заимствование чужого материала или резкое уменьшение собственных трудозатрат за счет предельного упрощения постановки задачи. При согласовании с тьютором "инициативной тематики" желательно дополнительное краткое обоснование, показывающее что Вы достаточно компетентны в данном вопросе.

Будет особо поощряться если предложенная Вами тема связана с деятельностью какой-то реальной организации, в т.ч. той в которой Вы работаете, работали или предполагаете работать в дальнейшем. При этом используемые по этой организации данные (информация) безусловно не должны являться тем, что может быть отнесено к "коммерческой тайне" или категории для "служебного пользования".

Подчеркну, что темы задач должны относиться к "моделированию систем", а не представлять из себя, например, разработку какой-то СУБД.

Как правило, каждый студент получает индивидуальную тему проекта. Однако в некоторых случаях (если проект достаточно крупный) два или больше студентов могут с согласия тьютора взять общую тему (одну на всех). При этом необходимо заранее оговорить, что именно будет делать каждый из них (с тем, чтобы их трудовые вклады были сопоставимы по величине).

Изменение постановки задачи, а тем более темы проекта, в процессе его разработки является нежелательным.

 

3.Разработка и отладка моделирующей программы

Для этого необходимо спланировать и выполнить те этапы, которые Вы изучали в лекционных курсах. В отношении собственно программирования и отладки программы рекомендации описаны в отдельном файле, переход на который возможен через гиперссылку в начале данного документа.

Подчеркну, что если программа работает, то это еще не значит, что она работает правильно. Желательно проверить ее на контрольных примерах и включить результаты таких проверок в отчет как доказательство работоспособности.

Только после того, как Вы убедитесь, что программа работает правильно (во всяком случае при тех интервалах/сочетаниях параметров, при которых предполагается проводить вычислительные эксперименты) можно переходить к рабочим просчетам (вычислительным экспериментам).

4. Проведение вычислительных экспериментов

Проведение вычислительных экспериментов должно быть заранее спланировано исходя из поставленных целей исследования. При этом в ряде случаев (но не всегда) целесообразно пользоваться методами планирования факторных экспериментов. Если Вы такими методами пользуетесь, то это желательно отразить в отчете.

Общую схему проведения вычислительных экспериментов (совокупность сочетаний параметров, повторности вычислительных экспериментов и пр.) необходимо отразить в отчете.

В некоторых случаях бывает, что недостатки программных средств моделирования выясняются уже на стадии проведения рабочих вычислительных экспериментов и тогда бывает нужно возвращаться на стадию отладки программы.

5. Оформление отчетных материалов

Отчетными материалами по учебно-исследовательскому проекту являются:

- текст отчета, включающий все перечисленные ниже разделы (допускается корректировка их состава в обоснованных случаях, в частности – включение дополнительных разделов);

- текст выполненной разработки (программного средства) – по желанию студента он может быть включен в отчет в виде составной части (например, в качестве приложения) или представлен в виде отдельного файла;

- работающую программу, обеспечивающую заявленную функциональность (возможности) в отношении моделируемой системы;

- при необходимости – какие-то вспомогательные (дополнительные) материалы.

Понятно, что в силу дистанционного характера обучения материалы представляются в электронной форме.

При этом можно использовать в тексте не только шрифтовые выделения, но и цветовые. Использование гиперссылок для переходов между разделами отчета и/или между отчетом и другими документами допускается и является желательным.

Отчет о выполнении учебно-исследовательского проекта является важнейшей составной частью Вашего обучения по дисциплине МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ.

Если отчет начнет писаться уже после завершения работы над программой моделирования и завершения вычислительных экспериментов, то времени на его оформление может просто не хватить.

Поэтому рекомендуется начинать составлять отчет сразу после согласования с тьютором темы учебно-исследовательского проекта и его индивидуализации для конкретного студента. В дальнейшем формирование (наполнение) отчета целесообразно осуществлять параллельно с разработкой программных средств моделирования.

Сдача отчета тьютору "по частям" не допускается. Однако в случае острой необходимости можно задавать конкретные вопросы, в том числе с представлением небольших фрагментов отчета.

Все ссылки в отчете на части кода программы моделирования, наименования идентификаторов переменных в программе и пр. должны быть выверены и не допускать двусмысленных толкований.

Содержание отчета рекомендуется примерно такое, как представлено далее. Отдельные пункты для конкретных учебно-исследовательских проектов могут выпадать или объединяться друг с другом. Иными словами приводимый перечень пунктов отчета следует рассматривать как максимальный. Это не исключает, впрочем, что Вы можете (при необходимости) ввести и какие-то свои пункты (дополнительные).

Общий объем отчета и его отдельных разделов не регламентируется. Он определяется соображениями целесообразности (так, как Вы это понимаете). Однако, если Вы представите слишком краткий отчет, то тьютор может его вернуть на доработку.

5.1 Титульный лист

         Он должен включать следующую информацию:

- наименование вуза;

- наименование кафедры;

- название изучаемого курса (моделирование систем);

- тему учебно-исследовательского проекта (крупным шрифтом);

- ФИО студента, номера его курса и группы, форму обучения;

- фамилию тьютора, его должность и ученую степень (если есть);

- дата, когда было согласовано задание на выполнение учебно-исследовательского проекта;

- период, за который была выполнена работа (даты "от" и "до")

- внизу листа – "Астрахань" и год подготовки отчета.

5.2 Содержание

Оно располагается на втором и (при необходимости) последующих листах отчета. В содержание включаются все составные части отчета, имеющие собственные наименования, в т.ч. приложения.

Допускается автоматизированное формирование оглавления средствами MsWord.

5.3 Аннотация (реферат) к работе должен быть объемом не более 0.35 страницы. В аннотации кратко говорится о том, чему посвящена работа и какие достигнуты фактические результаты.

Очень желательно кроме аннотации на русском языке дать и ее перевод на английский.

5.4. Общее описание исходной задачи – осуществляется в свободном стиле, так чтобы было максимально ясно, что собственно Вы собираетесь моделировать. Это должно быть сразу понятно человеку, который впервые знакомится с задачей.

5.5. Теоретический материал по задаче. Приводится только в минимальном объеме, необходимом для целей моделирования. Не следует переписывать какой-то учебник/справочник с целью искусственного увеличения объема отчета по выполненной работе.

5.6. Цели моделирования задачи. Описать, что собственно Вы собираетесь исследовать на модели и с какой целью. Здесь же целесообразно пояснить, почему задачу целесообразно моделировать.

5.7. Принятые упрощения и схематизация. Описываются и обосновываются принятые при подготовке задачи для моделированию упрощения и схематизация.

Желательно привести расчетную схему в графической форме.

5.8. Формализованная постановка задачи. Она дается с максимальным приведением математических формул.

5.9. Вопросы алгоритмизации задачи - описать используемые алгоритмы и обосновать их эффективность (в ряде случаев целесообразно провести анализ эффективности использования альтернативных алгоритмов). При необходимости алгоритмы следует иллюстрировать в виде блок-схем.

5.10.Описание интерфейса с пользователем программы моделирования - приводится с необходимыми графическими иллюстрациями и пояснениями. Для вставки соответствующих иллюстраций в отчет целесообразно использовать т.н. скриншоты, т.е. копии изображений на экране дисплея.

5.11. Текст программы моделирования – (на языке высокого уровня, на котором писалась программа) может быть дан в виде приложения к отчету или в виде отдельного файла. Предполагается, что в сам текст уже включены все необходимые комментарии и пояснения. Их объем должен быть достаточен для понимания логики работы программы.

Наличие листинга программы моделирования не исключает вынесение в текст отчета (например по п. 4.9) отдельных фрагментов программы и их обсуждение.

5.12. Результаты, подтверждающие работоспособность программы. Такое подтверждение может быть получено различным образом.

(А) На тестовых примерах (простейших), для которых Вы можете рассчитать результат вручную (соответственно алгоритму программы).

(Б) Путем сравнения с вариантами, имеющими точные аналитические решения.

(В) Сравнением с вариантами, соответствующими асимптотическим решениями задачи.

(Г) Выполнением просчетов (вычислительных экспериментов) при некоторых предельных значениях параметров и др.

5.13.Оценка вычислительной эффективности программы и способов ее увеличения.

В данном случае имеются в виду оценки скорости просчетов, в т.ч. с учетом: характеристик конкретной ЭВМ; используемого программного обеспечения, включая операционную систему.

5.14 Объем выполненной работы по моделированию. В этом подпункте следует описать сколько вычислительных экспериментов Вы выполнили на ЭВМ и при каких сочетания исходных параметров. Это можно сделать достаточно кратко если использовать табличную форму представления материалов.

5.15.Основные полученные результаты и их анализ. Здесь следует привести те результаты, которые Вы считаете нужными и важными (ключевыми для целей выполненного учебно-исследовательского проекта).

Рекомендуется максимально использовать табличную форму представления материала для повышения компактности изложения.

Постарайтесь отобразить результаты графически (например: в виде кривой при одном влияющем параметре; в виде трехмерной поверхности при двух влияющих параметрах и пр.). Отображение должно носить максимально наглядный характер и служить подтверждением результатов анализа.

5.16. Выводы Их следует сформулировать как минимум в двух направлениях:

- адекватность модели по отношению к моделируемому объекту;

- влияние сочетаний параметров исходных данных на получаемые результаты.

5.17. Возможные направления дальнейшей работы по моделированию. Здесь имеются в виду реальные предложения на тему "Как усовершенствовать модель и насколько это было бы оправдано".

По возможности попытайтесь предложить как можно было бы изменить характеристики самого моделируемого объекта (или способов управления им), так чтобы он лучше выполнял ту функциональную нагрузку для которой предназначен (иными словами речь идет об оптимизации объекта или управления им).

5.18. Список использованных источников. Приводятся только те источники, которыми Вы реально пользовались. Помимо источников, которые указаны в электронном учебнике Вы можете использовать и иную литературу по своему усмотрению. Могут использоваться также и электронные ресурсы, в т.ч. находящиеся в Интернет. В последнем случае следует приводить ссылку с текстом "Электронный ресурс" и адрес сайта (страницы сайта) в Интернет.

 


Copyright MyCorp © 2024