Применение программных комплексов для решения инженерных задач

Курсовая работа

по дисциплине

«Информатика»

на тему:

«Применение программных комплексов для решения инженерных задач»

Содержание

Введение

. Постановка задачи

. Исходные данные

. Решение задачи управления процессами перевозок в среде Pascal

.1 Алгоритм решения задачи

.2 Текст программы

.3 Результаты работы программы

. Решение задачи средствами MS Excel

.1 Исходные данные и итоги по строкам и столбцам

.2 Расчёты по заданию

.3 Диаграмма по результатам расчета

. Решение задачи средствами MATHCAD

Заключение

Список литературы

Введение

Вычислительная техника - это совокупность технических и математических средств, используемых для автоматизации процессов вычислений и обработки информации, а также отрасль техники, занимающаяся разработкой, изготовлением и эксплуатацией этих средств. Наиболее существенно применение средств вычислительной техники в системах автоматического управления при сборе, обработке и использовании информации с целью учёта, планирования, прогнозирования и экономической оценки, для принятия научно обоснованных решений. Интенсивное развитие вычислительной техники проникло во все сферы жизни человека, в том числе и в транспортной отрасли.

В данной курсовой работе необходимо научиться решать транспортные задачи средствами Pascal, Ms Excel, MathCad. В рамках выполнения курсовой работы моей целью является решение транспортных задач в среде Pascal ABC, средствами электронных таблиц MS Excel и пакета автоматизации математических и инженерных расчетов MathCAD. На примере поставленной задачи мне предстоит освоить составление алгоритма с использованием вспомогательных алгоритмов, написать программу с использованием процедур и решить задачу в Mathcad и MS Excel, распечатать результаты.

1.      Постановка задачи

Требуется провести расчеты по таблице перевозок грузов между отдельными регионами с помощью 3-х приложений - табличного процессора MS Excel, пакета автоматизации математических и инженерных расчетов MathCAD и среды программирования Pascal ABC.

Необходимо:

а) найти итоги по строкам и столбцам таблицы;

б) определить сумму количества грузов, перевозимых в местном сообщении по всем регионам (сумма данных по главной диагонали матрицы)

в) выполнить индивидуальное задание:

Определить регионы для максимальной перевозки, расположенной выше главной диагонали матрицы. Все размеры отправления груза на соответствующий регион уменьшить на 9 %

г) распечатать исходную и результирующую (измененную) таблицу перевозок, а также все расчетные данные.

2.      Исходные данные

Количество регионов - 7

Таблица перевозок грузов (в условных единицах) между отделбными регионами

9 86 68 3 7 99

36 46 10 14 47 66

63 41 3 12 84 20

77 18 25 84 98 92

36 17 0 39 83 12

73 46 33 15 29 74

3 46 4 23 11 61

Названия регионов:

Бургундия

Корсика

Гваделупа

Мартиника

Гвиана

Пикардия

Майотто

3.      Решение задачи управления процессами перевозок в среде Pascal

3.1    Алгоритм решения задачи

Рисунок1 Блок-схема главной программы

Рисунок2 Блок-схема процедуры Vivodfile

Рисунок3 Блок-схема процедуры

Рисунок 4. Блок-схема процедуры Raschet

Рисунок 6. Блок-схема процедуры Vivod

Рисунок 5. Блок-схема процедуры Vvod1

3.2    Текст программы

pascal excel mathcad задача

Program Perevozki;N=7;Mas=array[1..N,1..N] of real;A:Mas;_stolbcov:array [1..N] of real;_strok:array [1..N] of real;, max: real;, j, imax, jmax: integer;:array [1..8] of string;, output: text;

{вывод таблицы грузоперевозок}Raschet; i, j: integer;

Begin

{находим сумму по строкам}

For i:=1 to N do_strok[i]:=0;j:=1 to N do_strok[i]:=A[i,j]+V_strok[i];;

{находим сумму по столбцам}

For i:=1 to N do_stolbcov[i]:=0;j:=1 to N do_stolbcov[i]:=A[j,i]+V_stolbcov[i];;;Vivodfile(N: integer; A:Mas);i, j: integer;i:=1 to N doj:=1 to N do write (A[i,j]:7:1);;;;region;[1]:=('Бургун');[2]:=('Корсик');[3]:=('Гвадел');[4]:=('Мартин');[5]:=('Гвиана');[6]:=('Пикард');[7]:=('Майотт');[8]:=('Сумма ');;Vivod(N: integer; A:Mas);i, j: integer;('--------------------------------------------------------------------------------');( '| ',Orig[1],'|',Orig[2],'|',Orig[3],'|',Orig[4],'|’,Orig[5],'|',Orig[6],’ |',Orig[7],' | ',Orig[8],' | ' );;('--------------------------------------------------------------------------------');i:=1 to N do(Orig[i]);j:=1 to N do(' |',A[i,j]:7:1);(' | ',V_strok[i]:7:1);(' |');i=N thenj:=1 to N doj=1 then('--------------------------------------------------------------------------------');('Сумма ');;(' |',V_stolbcov[j]:7:1);;('|');;('--------------------------------------------------------------------------------');;;;Vivod1(N: integer; A:Mas);i, j: integer;('--------------------------------------------------------------------------------');('|',Orig[1],'|',Orig[2],'|',Orig[3],’|',Orig[4],'|' ,Orig[5],' |',Orig[6],'|' ,Orig[7],'| ',Orig[8],' | ');;('--------------------------------------------------------------------------------');i:=1 to N do(Orig[i]);j:=1 to N do(' |',A[i,j]:7:1);(' |');('--------------------------------------------------------------------------------');;;;

{главная программа};

{создание и распечатка исходной таблицы грузоперевозок}

assign (input, 'F:\variant13.txt');(output, 'F:\результаты variant13.out');(input); rewrite (output);i:=1 to N doj:=1 to N do read (input, A[i,j]);(input);;;; (output, ' Обратная матрица:');

for i:=1 to n doj:=1 to n do write (output, A[i,j]:4:1);(output);(output); ('Исходная таблица грузоперевозок с суммой:');

Raschet;

{найдем сумму грузоперевозок в местном сообщении}

S:=0;i:=1 to N do:=S+A[i,i]; ('Сумма эл-тов главной диагонали = ', S,'.');

writeln;

max:=0;

{найдем максимальный элемент таблицы грузоперевозок выше главной диагонали}

For i:=1 to N doj:=1 to N do(i<j)and (A[i,j]>=max) then:=A[i,j];:=i;:=j;; ('Значение макс. эл-та табл. выше глав. диагонали = ', max:6:3,'.');

writeln;

writeln ('Значение номера строки с максимальным элементом = ', imax,'.');

writeln;

writeln ('Значение номера столбца с максимальным элементом = ', jmax,'.');

writeln;

{ Уменьшение перевозок по наиденному региону на 9%}

For j:=1 to N do[imax,j]:=A[imax,j]-0.09*A[imax,j];('Матрица пересчета = ');(N,A);; writeln.

3.3    Результаты работы программы

И с х о д н а я таблица п е р е в о з о к г р у з о в между регионами

Исходная таблица грузоперевозок с суммой:

-------------------------------------------------------------------------------

   | Бургун  | Корсик | Гвадел | Мартин | Гвиана | Пикард  | Майотт | Сумма  |      

------------------------------------------------------------------------------

Бургун    |   27.0 |    9.0 |   86.0  | 68.0   |  3.0  |   7.0   |  99.0  | 299.0  |

-------------------------------------------------------------------------------

Корсик    |   61.0 |  36.0  |   46.0  |   10.0 |   14.0|  47.0   | 66.0   | 280.0  |

-------------------------------------------------------------------------------

Гвадел    |   69.0 |  63.0  |   41.0  |  3.0   | 12.0  |  84.0   |  20.0  | 292.0  |

-------------------------------------------------------------------------------                                Мартин    |  43.0  | 77.0   |   18.0  |   25.0 |  84.0 |   98.0  |   92.0 |   437.0|

------------------------------------------------------------------------------

Гвиана    | 50.0   |   36.0 |   17.0  |    0.0 |   39.0|  83.0   |  12.0  |  237.0 |

-------------------------------------------------------------------------------

Пикард    |   29.0 |   73.0 |   46.0  |   33.0 |   15.0|  29.0   |   74.0 | 299.0  |

-------------------------------------------------------------------------------    Майотт    |   63.0 |   3.0  |  46.0   |   4.0  |  23.0 |  11.0   |   61.0 |   211.0|

------------------------------------------------------------------------------ Сумма     |  342.0 |  297.0 |  300.0  |  143.0 |  190.0|  359.0  |  424.0 |

------------------------------------------------------------------------------

Сумма элементов главной диагонали = 258.

Значение максимального элемента таблицы выше главной диагонали = 99.000.

Значение номера строки с максимальным элементом = 1.

Значение номера столбца с максимальным элементом = 7.

Матрица пересчета =

--------------------------------------------------------------------------------------

  | Бургун   | Корсик   | Гвадел | Мартин | Гвиана | Пикард | Майотт |Сумма    | 

--------------------------------------------------------------------------------

Бургун   |   27.0   |    9.0   |  86.0  |   68.0 |   3.0  |  7.0   | 51.2   |  299.0   |

--------------------------------------------------------------------------------

Корсик   |   61.0   |   36.0   |   46.0 |  10.0  |  14.0  |  47.0  |  66.0  |  280.0 |

---------------------------------------------------------------------------------

Гвадел   |   69.0   |   63.0   |   41.0 |    3.0 | 12.0   | 84.0   | 20.0  |  292.0  |

Мартин  |   43.0   |   77.0  |   18.0 |   25.0 |  84.0  |  98.0  | 92.0  | 437.0|

------------------------------------------------------------------------------

Гвиана |  50.0  |  36.0    |  17.0  |   0.0  |   39.0 |   83.0 |   12.0|  237.0 |

--------------------------------------------------------------------------------

Пикард |   29.0   |   73.0   |   46.0 |   33.0 | 15.0   |  29.0  | 74.0  |   299.0   |

---------------------------------------------------------------------------------

Майотт |   63.0   |  3.0     | 46.0   |  4.0   | 23.0   |  11.0  |  61.0 |  211.0    |

---------------------------------------------------------------------------------

Сумма |  342.0   |  297.0   |  300.0 |  143.0 |  190.0 |  359.0 |  424.0|

4. Решение задачи средствами MS Excel

4.1    Исходные данные и итоги по строкам и столбцам

4.2    Расчёты по заданию

Нахождение максимальной перевозки над главной диагональю производилось в несколько этапов. Сначала вычислили максимум в каждой строке из выделенных синим цветом:

Вычисления произведены следующим образом:

Далее вычисления производились следующим образом:

Для моих исходных данных получены результаты:

Таблица грузоперевозок с уменьшенными размерами отправления груза на 9% по Майотто:

4.3    Диаграмма по результатам расчета

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

 (количество регионов)

Таблица перевозок грузов (в условных единицах) между отдельными регионами

Вектор названий регионов

ЗАДАНИЕ А

Суммы элементов исходной таблицы по строкам (количество вывозимого груза из регионов)

Суммы элементов исходной таблицы по столбцам (количество ввозимого груза в регионы)

ЗАДАНИЕ Б

Суммы элементов на главной диагонали (количество грузов, перевозимых в местном сообщении по всем регионами )

Способ 1

Способ 2

Способ 3

ЗАДАНИЕ В

Программа, осуществляющая поиск номера строки матрицы, содержащей максимальный элемент среди элементов, находящихся выше главной диагонали

Определим номер и название региона с максимальной перевозкой выше главной диагонали

 (номер региона)

( название региона)

Программа, уменьшающая элементы указанной строки на 9%

Преобразуем исходную матрицу перевозок, уменьшив перевозку регионов с номером nomReg на 9%

Определим вывоз и ввоз для регионов по преобразованной таблице перевозок

Заключение

В конце работы можно с уверенностью сказать, что вычислительная техника, совокупность технических и математических средств, методов и приёмов, используются для облегчения и ускорения решения трудоёмких задач, связанных с обработкой информации, в частности числовой, путём частичной или полной автоматизации вычислительного процесса;

Программированию обучиться довольно легко. Почти любой человек, обладающий достаточно упорядоченным умом, может стать довольно неплохим программистом после совсем незначительного обучения и практики. И поскольку программирование вознаграждается почти немедленно, так как вычислительная машина очень быстро и почти точно начинает выполнять указания программиста, оно очень соблазнительно, особенно для начинающих. Более того, особенно сильно программирование привлекает людей недостаточно зрелых.

В результате выполнения заданий по курсовой работе я расширила и углубила свои знания по применению приложений MS Excel, MS Word, MathCAD и Pascal ABC, что существенно поможет мне в дальнейшей учебе и работе по специальности.

Список литературы

1.  Борисенко, М. В. Компьютерные информационные технологии : учеб.-метод. пособие / М. В. Борисенко; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель: УО«БелГУТ», 2010. - 298 с.

2.      Ерофеев, А. А. Информационные технологии на железнодорожном транспорте / А. А. Ерофеев. - Гомель :УО « БелГУТ», 2003. - 84 с.

.        Фаронов, В. В. Турбо Паскаль 7.0. Начальный курс : учеб. пособие / В. В. Фаронов. - 7-е изд., перераб. - М.: КНОРУС, 2009. - 576 с.

.Борисенко, М.В. Основы информационных технологий/ M. В. Борисенко -Гомель:УО «БелГУТ»,2011 - 180 с.

.Бородич, Ю.С., Вальвачев А.Н., Кузьмич А.И. Паскаль для персональных компьютеров /Бородич Ю.С., Вальвачев А.Н., Кузьмич А.И.-Минск; ВШ,2009 - 356 с.