Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»




Скачать 357.3 Kb.
НазваниеМетодические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
страница1/2
Дата22.12.2012
Размер357.3 Kb.
ТипМетодические указания
  1   2


ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»


Кафедра «Автоматизированные системы управления»


СИСТЕМЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА


Методические указания

к выполнению курсового проекта

для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»


Могилев 2010

УДК 621.01

ББК 36.4

И87


Рекомендовано к опубликованию

учебно-методическим управлением

ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет»


Одобрено кафедрой «Автоматизированные системы управления»

«15» ноября 2009 г., протокол №4.


Составитель : ст. преподаватель Н.М.Щербо


Рецензент: канд. техн. наук, доц. В. А. Широченко


В методическом указании изложены этапы проектирования систем поддержки принятия решений с использованием языка программирования Visual Prolog. Предназначены для выполнения курсового проекта


Учебное издание


СИСТЕМЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА



Ответственный за выпуск

С.К.Крутолевич

Технический редактор

А.А.Подошевко

Компьютерная верстка

Н.П.Полевничая



Подписано в печать . Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.

Печать трафаретная. Усл.-печ. л. . Уч.-изд. л. . Тираж 31 экз. Заказ №


Издатель и полиграфическое исполнение

Государственное учреждение высшего профессионального образования

«Белорусско-Российский университет»

ЛИ № 02330/375 от 29.06.2004 г.

212000, г. Могилев, пр. Мира, 43





© ГУ ВПО «Белорусско-Российский

университет», 2009








1 Цель курсового проектирования


Целью курсового проектирования является изучение технологии проектирования автоматизированных систем поддержки принятия решения (СППР).

В ходе выполнения курсового проекта решаются следующие основные задачи.

1 Приобрести навыки исследования процесса принятия решений в реальной предметной области.

2 Изучить инструментальные средства разработки СППР на языке программирования Visual Prolog.

3 Привить практические навыки разработки программного обеспечения.


2 Организация курсового проектирования


Основные руководящие данные для выполнения проекта оформляются кафедрой в задании по курсовому проектированию, которое утверждается заведующим кафедрой.

Во время выдачи задания студент и руководитель проекта уточняют график индивидуальных консультаций по проекту, обмениваются адресами электронной почты.

Законченный и оформленный курсовой проект предоставляется руководителю для рецензирования. Срок составления рецензии не должен превышать семи дней. В рецензии преподаватель должен отметить каждую ошибку и неточность с указанием, в чем заключается сущность ошибки. Недопустима расстановка вопросительных и других знаков без соответствующих разъяснений. Все исправления в тексте и замечания на полях рецензируемой работы необходимо писать чернилами, отличными от чернил, которыми написана работа. В рецензии должен быть представлен подробный анализ недостатков и ошибок, уровень соответствия, конкретно и четко сформулированы все требования, которые должен выполнить студент. Курсовой проект направляется на доработку, если количество ошибок и погрешностей позволяет отнести его к низкому уровню соответствия. Допустимые погрешности и ошибки при определении учебных достижений представлены в таблице 1. При повторном рецензировании преподаватель должен проверить лишь выполнение (исправление) его предыдущих замечаний. Указание новых замечаний не допускается. Если проект удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему, он допускается к защите, о чем руководитель делает надпись на чертежах и записке. Защита проекта производится специальной комиссией из 2–3 человек, при непосредственном участии руководителя курсового проектирования в присутствии студентов данной группы. Защита состоит в коротком докладе студента (8–10 минут) по выполненному проекту и в ответах на вопросы. Студент должен при защите проекта дать все объяснения по существу проекта. Курсовая работа оценивается в соответствии с критериями, представленными в таблице 1.


Таблица1–Допустимые погрешности и ошибки при определении учебных достижений студентов

Уровень соответствия

Балл

Характеристика выполненной работы

Количество ошибок, погрешности / несущественные / существенные

Высокий

5

Используются диалоговые формы; циклы, управляемые откатом; подсистема пояснений.

Мощность базы позволяет распознавать не менее 25 различных классов объектов по 10 признакам.

2/1/0

Средний

4

Используется подсистема пояснений.

Мощность базы позволяет распознавать не менее 25 различных классов объектов по 10 признакам


4/2/1

Минимально необходимый

3

Используется подсистема пояснений.

Мощность базы позволяет распознавать не менее 15 различных классов объектов по 5 признакам


6/4/2

Низкий

Не выполнены требования к проекту; наличие большого числа ошибок

7/5/3




Погрешностями при определении учебных достижений считаются:

неточные выражения в пояснительной записке;

нерациональные, но правильные приемы извлечения информации из базы фактов в базу знаний;

незначительные погрешности при проектировании СППР.

К несущественным ошибкам относятся:

неточности определения типов полей базы фактов и переменных;

неточности определения параметров предикатов;

неточности проектирования предложений;

нерациональный способ решения задачи или план ответа ( нарушение логики изложения материала, подмена основных понятий второстепенными);

отсутствие ссылок на использованные источники;

несоблюдение требований ГОСТа и небрежное оформление пояснительной записки и графического материала.

К существенным ошибкам относятся:

подмена понятий в изложении основных понятий языка Prolog (предикат, предложение, факт).

незнание фундаментальных понятий и категорий логики Хорна 1-го порядка;

неумение в ответе объяснить материал, делать выводы и обобщения, неумение письменно оформить материал;

неумение применять теоретические знания для решения задачи моделирования СППР;

отсутствие необходимых логических моделей, предикатов и фактов.


3 Содержание курсового проекта


Курсовой проект состоит из пояснительной записки разработанного программного обеспечения. Структура пояснительной записки приведена в таблице 2. Основными требованиями к пояснительной записке являются четкость и логическая последовательность изложения материала, убедительность аргументации, краткость и ясность формулировок. В тексте записки не должно быть общих фраз, очевидных выводов и т. п. Объем пояснительной записки - не более 30 страниц текста.

Таблица 2 ─ Структура пояснительной записки


Наименование раздела

Рекомендуемый объем, с.

Титульный лист

1

Задание на проектирование

1

Содержание

1

Введение

1

1 Анализ предметной области и выявление факторов, влияющих на принятие решений




1.1 Исследование предметной области и составление объектной модели поля знаний

3-4

2 Разработка интерфейса системы принятия решений




2.1 Разработка интерфейса пользователя для ввода, редактирования входных параметров системы и вывода результата работы системы

1-2

2.2 Разработка системы формирования объяснений

1-2

3 Разработка структуры базы фактов и предложений




3.1 Структура базы фактов

1-2

3.2 Разработка правил вывода системы принятия решений

1-2

4 Разработка программного обеспечения




4.1 Разработка программы блока принятия решения с подробными комментариями

5-8

5 Тестирование программного продукта и оценка решений




5.1 Тестирование на функционирование СППР

1-2

Заключение

1

Список использованных источников

1


Для демонстрации разработанного программного обеспечения студент подготавливает все файлы разработанного проекта.


4 Оформление курсового проекта


Оформление курсового проекта должно соответствовать требованиям ГОСТ 2.105-95. Текстовая часть пояснительной записки выполняется либо чертежным шрифтом по ГОСТ 2304-81 с высотой букв не менее 5 мм, либо машинным способом шрифтом Таймс с высотой букв 14 пунктов через одинарный интервал.


5 Методические указания к выполнению курсового проекта


5.1 Постановка задачи


Разработать Prolog-программу, решающую определенную вариантом задания задачу из области искусственного интеллекта с использованием методов этой области: различных алгоритмов перебора (включая упорядоченный перебор) и способов ограничения перебора на основе эвристической информации (α-,β-процедура, эвристическое отсечение ветвей дерева перебора и др).


5.2 Требования к программе


В вариантах заданий, предполагающих для поиска нужного решения задачи перебор с возвратом, необходима эффективная программная реализация этого перебора.

Программа должна быть организована как законченная система с удобным и понятным интерфейсом. Следует предусмотреть:

повторное выполнение основных функций системы после незначительного редактирования исходных данных;

сохранение исходных данных во внешнем файле;

выдачу необходимых в текущий момент подсказок и пояснений;

досрочное окончание работы пользователя с системой.

В вариантах заданий, в которых возможно несколько различных решений (для одних и тех же исходных данных), необходимо организовать случайный выбор одного из таких решений.

6 Варианты задания


6.1 Система, отвечающая на вопросы о родственных отношениях


Основным модулем системы должна быть база знаний, в которой хранится информация о членах семьи (не менее 15-20 человек) из нескольких поколений (не менее четырех) и родственных отношениях между ними. Системе должны быть известны не менее 12-15 различных родственных отношений. Некоторые отношения -базовые -должны быть представлены в базе явно -в виде соответствующих фактов Prolog; например, к числу базовых отношений могут быть отнесены понятия «родитель», «супруги», «мужчина» и «женщина». Важно, что к базовым отношениям могут быть сведены все остальные отношения родства, например, «внук», «дядя», «невестка». Поэтому остальные отношения должны быть представлены в базе знаний неявно, т. е. должны выводиться Prolog-процедурами исходя из базовых отношений. Таким образом, база знаний должна быть дедуктивной (обладать возможностями дедуктивного вывода). Отметим, что базовый набор отношений может быть выбран не единственным способом: например, вместо бинарного отношения «родитель» могут быть взяты отношения «мать» и «отец».

В возможности системы входят:

- ответы на запросы, которые могут быть двух видов:

1)определить для двух конкретных членов семьи, в каком родственном отношении они находятся, например: «В каком родстве Елена и Петр?».

2)определить для заданного члена семьи, кто состоит с ним в конкретном родственном отношении: например, «Кто является тетей Ольги?» или «Кто внуки Андрея?».

-модификация в диалоге с пользователем базы знаний: введение в нее новой информации о членах семьи и коррекция старой информации.

Новые утверждения-отношения, не являющиеся базовыми, в случае ввода должны быть «разложены» на более простые утверждения с помощью базового набора отношений, которые и записываются в базу знаний.

Заметим, что при вопросах второго типа, если разница поколений заданных членов семьи превышает два поколения, необходимо в ответе произвести «синтез» искомого отношения из нескольких известных системе отношений, например: «Елена- сестра внука Петра» или «Елена- сестра Николая, внука Петра».

Предполагается, что все лица (члены семьи), известные системе, имеют разные имена- это необходимо для корректной работы системы. Для исключения противоречий в базе знаний желательно, чтобы при вводе пользователем новой информации система проверяла ее на непротиворечивость по отношению к текущему состоянию базы знаний и осуществляла только ввод допустимых фактов. Например, факт «Женя- дочь Андрея» недопустим, если в базе знаний хранится информация о том, что Женя- муж Ольги.

Интерфейс с пользователем может быть организован с помощью стандартных средств (меню, форматов для ввода/вывода) или же простейшего синтаксического анализа запросов с помощью ключевых слов [5, с.452-472].

Для соблюдения правил русского языка при выводе ответов на вопросы пользователя можно встроить в систему достаточно полный список имен с указанием их именительного и родительного падежей (именно эти падежи используются в естественно-языковых фразах-вопросах указанных выше видов и ответах на них).


6.2 Программа синтаксического анализа предложений естественного

языка


Предлагается рассмотреть некоторый ограниченный подъязык письменной речи одного из европейских языков (русский, английский, испанский и проч.). Входящие в такой подъязык предложения состоят в общем случае из группы подлежащего (именной группы) и группы сказуемого (глагольной группы). Группа подлежащего, в свою очередь, состоит из артикля, нескольких прилагательных и/или числительных, а также существительного или местоимения, а группа сказуемого- из глагола в одной из личных форм и нескольких дополнений или обстоятельств в виде групп существительных с предлогом или без, например, «Маленький мальчик долго играл с большой собакой в саду».

Необходимо зафиксировать структуру подъязыка с помощью некоторого обобщения контекстно свободной грамматики [2, с. 203-210; 4, с. 234-255; 5, с. 473-488]. Грамматика должна учитывать согласование в лице и числе именной группы в роли подлежащего и глагольной группы в роли сказуемого и, возможно, согласование составных частей самой именной группы.

Построенная на базе указанной грамматики пролог-программа должна произвести синтаксический анализ (разбор) поступающего на вход предложения естественного языка, а также построить и визуализировать дерево разбора этого предложения. Встроенный в программу словарь слов (или основ) выбранного естественного языка должен включать не менее 20 единиц для каждой части речи (существительное, прилагательное, глагол и т. п.) и допускать расширения.

Реализацию синтаксического анализа следует осуществить эффективно, с использованием разностных списков или других разностных структур.

Усложнение рассмотренного варианта задания- создание Prolog-программы, результатом синтаксического анализа которой является не дерево разбора, а эквивалентное по смыслу предложение другого естественного языка. Фактически такая программа производит перевод предложения с одного естественного языка на другой (например, с английского на французский). Для такого усложнения следует брать пару родственных языков. При выполнении задания, кроме описывающей первый язык формальной грамматики, потребуется также набор продукций вида: грамматическая конструкция первого языка  грамматическая конструкция второго языка.


6.3 Экспертная система классификации объектов (диагностического типа)


Назначение экспертной системы (ЭС)- проведение диалога- консультации, состоящего из нескольких вопросов к пользователю о наблюдаемых признаках некоторого объекта, и затем решение на основе ответов пользователя, к какому классу (типу, виду) принадлежит этот объект, например, на основе внешних признаков музыкального инструмента (размера, формы, наличия клавишей, струн, смычка и т. п.) система определяет вид музыкального инструмента (скрипка, балалайка, рояль и др.).

Основными модулями экспертной системы должны быть [3, с. 414-421]:

-база знаний, состоящая из продукций (правил вывода) вида <<условие  следствие>>, каждая из которых воплощает некоторый фрагмент знания, необходимый для классификации объектов (знаний в конкретной проблемной области);

-механизм вывода (решатель), который осуществляет поиск решения, т. е. нужной, решающей цепочки продукций, представляющей последовательные шаги заключения о классе объекта.

Важно, что полученное системой решение (о классе объекта) при необходимости может быть пояснено пользователю- это одна из отличительных особенностей ЭС. Для этого экспертная система должна уметь отвечать на вопросы вида «как?» и «почему?».

Вопросы «как?» (т. е. как получено указанное решение?) задаются по окончании диалога-консультации, в качестве ответа система визуализирует решающую цепочку продукций. Вопросы «почему?» (почему запрашивается этот признак?) могут быть заданы в ходе диалога, в ответ система показывает правило продукции, которое она пробует в текущий момент применить. Модуль ЭС, реализующий такие поясняющие ответы, называют подсистемой объяснения.

Вывод решения (поиск решающей цепочки) может производиться в прямом направлении- от известных фактов, т.е. наблюдаемых признаков объекта, к следствиям- заключениям о классе или подклассе объекта (так называемый прямой вывод. [5, с. 406-444]), или, наоборот,- от гипотез о возможном классе или подклассе объекта к фактам, их подтверждающим (так называемый обратный вывод. [3, с. 426-455]).

Поскольку в процессе вывода выявляются обычно недостающие для нужного заключения факты, которые необходимо запросить у пользователя, то ход диалога-консультации определяется фактически механизмом вывода и набором правил из БЗ. В силу этого интерфейс с пользователем часто не выделяют в отдельный модуль, а относят к механизму вывода.


6.4 Программа, составляющая головоломку крисс-кросс

Рассматриваемая головоломка крисс-крос предлагает задачу более простую, чем кроссворд: заданы набор слов и схема, подобная сетке кроссворда. В эту схему необходимо вписать все слова. Схема состоит из пересекающихся, но не соприкасающихся линий из клеток, причем схема должна быть связной (рисунок 1).















К
















З

О

О

П

А

Р

К










Е










Б




О

С

Е

Л

Б

Е

Л

К

А




Т




Ж




Р




И




Н
















А

И

С

Т

























А























Рисунок 1 Схема кроссворда


Программа составления головоломки, получая на вход набор из 7-15 различных слов одного из естественных языков (русского или английского), должна построить подходящую для них схему или несколько схем. Схема построена правильно, если она связная и все слова могут быть вписаны в нее, причем допускается лишь один вариант ее заполнения (т.е. головоломка имеет единственное решение).

Если для данного списка слов не существует решения-схемы, то программа должна сообщить об этом, указав по возможности причину неудачи (например, наличие слова, «непересекающегося» с другими словами). В остальных случаях построенная схема должна быть изображена на экране компьютера (в текстовом или графическом режиме) и по желанию пользователя может быть показано решение головоломки, т. е. заполнение схемы исходными словами.

В случаях, когда для заданного набора слов возможно несколько схем, предпочтение следует отдавать более качественным решениям, т. е. компактным и связанным схемам. Связность схем зависит от количества пересечений в ней, она может определяться как среднее или минимальное число пересечений на слово. Компактность схемы определяется площадью наименьшего объемлющего ее прямоугольника. Указанный эвристический критерий качества схемы рекомендуется формализовать тем или иным способом (возможно, в виде эвристической функции) и использовать при поиске правильных схем.

Отметим, что длина слова из заданного набора и количество слов одинаковой длины служат важным ключом как к разгадке самой головоломки, так и к написанию программы их составления. Оптимальная организация перебора вариантов схем при поиске программой правильной схемы требует установления определенного порядка, в каком будут рассматриваться слова исходного набора: имеет ли смысл применение эвристического упорядочивания набора и переупорядочивания нерассмотренных слов на любом шаге поиска, а также эвристического отсечения части вариантов схем, поскольку в иных случаях перебор может оказаться слишком большим. Проверку же условия единственности решения головоломки целесообразно проводить как можно раньше, чтобы исключить лишнюю работу - построение до самого конца вариантов схем, допускающих несколько решений головоломки.


6.5 Программа построения прямоугольного лабиринта


Рассмотрим лабиринты, расположенные в прямоугольной области M х N и состоящие из стенок внутри и на границе области, являющихся сторонами некоторых квадратов (клеток) из покрывающей эту область равномерной сетки. Лабиринты имеют один вход (на одной из сторон прямоугольной области) и один выход (на противоположной стороне). Такой лабиринт может быть получен из равномерной сетки стенок в результате выбивания ровно двух граничных стенок на противоположных сторонах рассматриваемого прямоугольника и удаления некоторого количества внутренних стенок.

































































































Рисунок 2 Схема лабиринта


Лабиринт проходим, если внутри него между стенками существует путь, соединяющий вход и выход. Будем говорить в этом случае, что лабиринт имеет решение. Решение единственно, если среди всех таких путей есть минимальный по длине путь, являющийся частью всех остальных путей. Клетка лабиринта достижима, если существует путь, соединяющий ее с входом или выходом.

Требуемая пролог-программа должна по заданным M и N (5  M, N  30) строить прямоугольный лабиринт, который имеет единственное решение и состоит только из достижимых клеток. Тот факт, что все клетки лабиринта достижимы, означает, что в лабиринте отсутствуют замкнутые области из клеток.

Программа должна визуализировать построенный лабиринт, отметить вход и выход и по указанию пользователя показать путь между ними. При каждом обращении к программе, даже с одними и теми же значениями M и N, она должна порождать разные лабиринты. Для этого необходимо в некоторые моменты построения лабиринта производить «случайный» выбор варианта дальнейшего продолжения.

Желательно, чтобы построенный лабиринт был интересным - содержал извилистые стенки и почти замкнутые комнаты, тогда и решение-путь в нем будет достаточно извилистым.

Заметим, что стратегии генерации лабиринта могут быть весьма различны: удаление внутренних стенок, при этом можно сначала построить путь, а затем достроить оставшуюся часть лабиринта, или же их добавление. При любой стратегии единственность решения, как и достижимость клеток лабиринта, целесообразно проверять как можно раньше, либо же гарантировать выполнение этих требований самим методом построения лабиринта.


6.6 Игровая программа

Предлагается выбрать игру из класса игр двух лиц (игроков) с полной информацией [3, с. 472-475], к которому относятся, например, шахматы и шашки. Игра должна быть достаточно сложной, чтобы практически исключалась возможность полного просмотра дерева игры и обнаружения выигрышной стратегии (если таковая существует), например, шашки без дамок, шахматный эндшпиль, реверси и крестики-нолики на неограниченной доске.

В таких играх для выбора компьютером очередного хода используются так называемая статическая оценочная функция, оценивающая позицию игры как таковую без учета ее продолжений, и α-,β- процедура [3, с. 479-484] поиска наилучшего хода исходя из заданной игровой позиции. α-,β- процедура основана на частичном просмотре возможных продолжений игры на заданное количество D ходов игроков, т.е. просмотре дерева игры от заданной игровой позиции на глубину дерева D, и оценке возможных игровых позиций с помощью статической оценочной функции. В отличие от минимаксной процедуры, решающей ту же задачу, α-,β- процедура выполняет просмотр дерева и оценку вершин более экономно.

Требуемая игровая программа должна использовать α-,β- процедуру, оформленную в виде отдельного модуля. Она должна уметь играть как против человека (пользователя), так и против самой себя или другой игровой программы, и при этом визуализировать текущую позицию игры, а ввод ходов игроков осуществлять в наиболее удобной форме.

В программе следует предусмотреть возможность изменения (перед началом игры) глубины D просмотра дерева игры α-,β- процедурой (2  D  6, шаг глубины соответствует ходу одного игрока), а также случайный выбор хода из нескольких равноценных - чтобы с программой было интересно играть.


6.7 Программа генерации геометрических головоломок


В таких головоломках требуется найти закономерность в наборе из нескольких составных геометрических фигур. Составными элементами (не менее 8 различных элементов, включая цвет) каждой фигуры могут быть: точка, квадрат, треугольник, прямоугольник, круг, различные отрезки линий и др. Такие элементы могут быть соединены в фигуре различным образом: могут быть вложены друг в друга, могут пересекаться или соприкасаться [2, с. 182-184, 189]. Кроме того, контуры элементов могут быть разного цвета, а их внутренняя часть - заштрихованной или цветной. Примеры наборов таких составных фигур показаны на рисунке 3, а. Могут быть и более сложные фигуры (например, схематические изображения человечков или животных).


а
D
) б) в)




В

С

А



а






1

2









3

4











5

6


б

в

Рисунок 3 Примеры логических последовательностей


Поиск закономерности предполагает обнаружение недостающей фигуры (обозначенной на рисунках вопросительным знаком). В первом случае (рисунок 3, а) необходимо обнаружить аналогию, т. е. найти фигуру D, относящуюся к С, как фигура В к фигуре А. Во втором случае (рисунок 3, б) это фигура, завершающая закономерность.

В обоих типах задачи поиска закономерностей предлагается несколько вариантов ответа (например, для второй задачи- рисунок 3, в), среди которых надо выбрать правильный. Правильный ответ второй задачи- фигура 6 на рис. 6в, а правильный ответ первой задачи - фигура из треугольника, в который вписан круг.

Программа поиска закономерностей должна сгенерировать задачу на поиск геометрической закономерности, то есть набор составных фигур без некоторой недостающей фигуры и набор различных составных фигур, включающих эту недостающую фигуру, показать ее пользователю и предложить ему на выбор либо самому решить задачу (в этом случае она проверяет правильность решения и сообщает о результате пользователю), либо, если он затрудняется задачу решить, показать ему правильное решение.

Важно предусмотреть возможность решения пользователем за сеанс работы с программой нескольких задач - для этого программа при каждом обращении к ней должна порождать разные задачи, причем в разные сеансы последовательности генерируемых задач должны быть разными. Чтобы этого достичь, следует в некоторые моменты процесса генерации задачи производить случайный выбор составных элементов фигур и их конфигурации, используя датчик случайных величин и доступное программе значение, заранее неизвестное (дату и/или текущее время). Для расширения множества генерируемых задач необходимо, чтобы геометрические фигуры задачи включали не менее пяти элементов, включая цвет и штриховку.

Программа построения геометрических головоломок должна быть организована таким образом, чтобы допускать быструю перенастройку системы для генерации задач, в которые входят фигуры с другими составными элементами. Такая перенастройка должна осуществляться без переработки Prolog-процедуры генерации головоломки, т. е допустимы лишь добавления новых процедур отрисовки новых элементов фигур.


6.8 Программа разработки маршрутов транспортных перевозок


Рассматривается сеть одноколейных железнодорожных путей, соединяющих N (5  N  10) городов; известны длины всех путей (дорог) в километрах. Задан некоторый набор из M (3  M  9) заявок на грузоперевозки по этой железной дороге в течение текущих суток. Каждая заявка включает в общем случае следующую информацию:

-пункт (город) отправления грузового состава;

-пункт (город) назначения грузового состава;

-максимальную скорость движения грузового состава по путям (не более 100 км в час);

-час суток, не позднее которого груз должен прибыть в пункт назначения.

Требуемая программа должна составить исходя из заданного набора заявок расписание движения грузовых составов, состоящее из М маршрутов. Каждый маршрут соответствует заявке и фиксирует кроме пунктов (городов) отправления и назначения, следующее:

-время (в часах) отправления из исходного пункта;

-время (в часах) прибытия в конечный пункт;

-промежуточные пункты, через которые проходит маршрут, и время остановки в них;

-скорость движения на каждом участке пути между двумя городами, входящими в маршрут.

Считается, что скорость движения каждого состава на любом участке пути постоянна. Она может быть разной для разных составов, но не выше указанной в заявке и не ниже 20 км/ч. Каждый грузовой состав может делать остановки на промежуточных пунктах маршрута, но они не должны по длительности превышать 3 ч. Через любой город в одно и то же время может проезжать только один состав.

Основное требование, предъявляемое к составлению маршрутов перевозок, - протяженность каждого маршрута между заданными городами отправления и назначения не должна превышать минимальное расстояние между ними по этой железной дороге более, чем в 1,5 раза.

Программа должна визуализировать карту дорог, на которой затем должны быть высвечены найденные маршруты. Желательно также в динамике показать прохождение грузовых составов по этим маршрутам в течение суток (шаг пересчета местонахождения составов- 0,5 ч.).


Программа оптимизации выбора маршрутов городского транспорта с учетом минимизации времени поездки.

Программа оптимизации выбора маршрутов городского транспорта с учетом минимизации количества пересадок.


6.9 Программа составления учебного расписания

Назначение программы - составление недельного расписания занятий для курса, включающего N (7  N  12) студенческих групп. Исходная информация для составления расписания:

-учебный план курса, определяющий названия изучаемых предметов (не более семи разных), и количество учебных занятий в неделю для изучения каждого предмета (не более пяти занятий в неделю);

-список-распределение преподавателей по группам, в котором для каждой учебной группы и каждого изучаемого предмета указывается фамилия преподавателя, который будет вести этот предмет в этой группе.

Известно, что суммарное количество учебных занятий по учебному плану не превышает девятнадцати занятий в неделю, а недельная нагрузка каждого преподавателя не превышает семи занятий.

При генерации расписания для студенческих групп желательно более или менее равномерное распределение занятий по дням недели (от понедельника до субботы включительно). Оптимальным следует считать 2-3 занятия в день. В составленном расписании должны быть выполнены следующие требования:

1 В каждый день недели у любой учебной группы не может быть больше 4-х занятий, а у любого преподавателя - не больше 3-х занятий;

2 В каждый день недели у любой группы по расписанию не может быть больше одного «окна» (перерыва) между занятиями, причем протяженность «окна» - не более чем одно занятие;

3 Для каждого преподавателя определяемое расписанием распределение его учебной нагрузки по дням недели должно быть достаточно «плотным», т. е. в нем не должно быть более одного дня всего лишь с одним занятием, а «окна» между занятиями в каждый учебный день в сумме не должны быть больше 2 занятий.

Основным результатом работы программы является построенное учебное расписание занятий для всех групп, определяющее для каждой группы и каждого учебного дня все занятия этого дня. Для каждого занятия в расписании должны быть заданы номер и время начала занятия, предмет, фамилия преподавателя. Возможные номера занятий- от 1 до 6, они обозначают порядок следования по времени в течение дня указанных занятий, например, за номером 1 может быть закреплено время 9.00, за номером 2- 11.00 и т. д.

Составленное учебное расписание группы должно быть в понятном и обозримом виде выведено на экран компьютера. Необходимо также предусмотреть возможность вывода (показа) определяемого этим расписанием индивидуального расписания каждого преподавателя, т. е. распределения по дням его учебной нагрузки. Это расписание для каждого учебного дня указывает, есть ли занятия в этот день, и если есть, то для каждого занятия- их номер и время, предмет, номер группы.


6.10 Моделирование элементов числовых схем


Представляется цифровая схема (например, сумматора). Моделируется работа отдельных элементов [1, с. 917]. Данная СППР должна работать в нескольких режимах. Первый – режим эмуляции работы устройства, позволяющий получить представление о работе устройства и о том, как оно должно функционировать. Второй режим – режим поиска неисправностей, позволяет по уже измеренным значениям на выходах микросхем определить неисправный элемент.

  1   2

Похожие:

Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconМетодические указания по выполнению комплексного курсового проекта по дисциплинам: “Экономика предприятия” и “Автоматизированные системы обработки информации” (для студентов дневной и заочной форм обучения)
Методические указания по выполнению комплексного курсового проекта по дисциплинам: “Экономика предприятия” и “Автоматизированные...
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconКурсовой проект по дисциплине проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления ( проектирование асоиу)
Приведены методические указания по самостоятельному изучению дисциплины “Проектирование автоматизированных систем обработки информации...
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconМетодические указания по выполнению курсового проекта для студентов 5 курса специальности 210100 "Управление и информатика в технических системах"
Локальные системы управления: Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов 5 курса специальности 210100 "Управление...
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconМетодические указания по выполнению курсовой работы по дисциплинам «Теоретические основы автоматизированного управления» «Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления»
Специальность 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconМетодические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Микропроцессорные устройства систем управления»
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Микропроцессорные устройства систем управления» для студентов...
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconМетодические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 260902 «Конструирование швейных изделий»
Конструирование одежды: Методические указания по выполнению курсового проекта / Захватова Е. В., Наноо иим, 2005, 31 с
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconМетодические указания по выполнению лабораторных и контрольных работ для студентов специальности 1-53 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации»
Содержат задания к контрольной работе, методические указания по выполнению контрольной и лабораторных работ
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconРабочая программа дисциплины «Автоматизированные информационные системы» для специальности 230103 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» Москва
Автоматизированные системы обработки информации и управления (по отраслям). Учебная дисциплина является специальной, формирующей...
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconМетодические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 290700 "Теплогазоснабжение и вентиляция"
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 290700 "Теплогазоснабжение и вентиляция" заочной...
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 23 01 02 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconМетодические указания По выполнению курсового проекта Для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 062100
Методические рекомендации по выполнению курсового проекта обсуждены и утверждены на заседании кафедры «Экономика труда и управление...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница