- •Информатика
- •Утверждено редакционно-издательским советом университета
- •О структуре курса
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос Для технических, экономических и гуманитарных специальностей
- •Для направления подготовки «Автоматизация и управление»
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень видов практических занятий и видов контроля
- •Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (объем дисциплины 220 часов)
- •Раздел 1. Введение. Информация и информатика
- •(12 Часов)
- •Раздел 2. Вычислительная техника (8 часов )
- •Раздел 3. Программное обеспечение компьютеров (32 часа)
- •(40 Часов)
- •(32 Часа)
- •Раздел 9. Информационные системы и информационное общество ( 8 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины “Информатика” (Первый семестр)
- •Информатика, ч.1
- •Раздел 3
- •Раздел 4
- •Раздел 5
- •Редактирование и форматирование документов
- •Локальные и глобальные сети. Интернет. Основные понятия
- •Структурно-логическая схема дисциплины “Информатика” (Второй семестр)
- •Информатика, ч.2
- •Раздел 8
- •Раздел 9
- •2.4. Практический блок
- •Лабораторный практикум (очная форма обучения)
- •Лабораторный практикум (очно-заочная форма обучения)
- •Лабораторный практикум (заочная форма обучения)
- •2.5. Временной график изучения дисциплины
- •Балльно-рейтинговая система
- •Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список Основной:
- •Дополнительный:
- •3.2. Опорный конспект по дисциплине * введение
- •Раздел 1. Информация и информатика
- •При работе с данным разделом Вам предстоит:
- •Понятие об информации. Кодирование информации
- •1.1.5. Представление чисел в научном (экспоненциальном) формате
- •Файлы и файловая структура
- •Раздел 2. Вычислительная техника
- •При работе с данным разделом Вам предстоит:
- •2.1. Электронные вычислительные машины, основные устройства, этапы и тенденции развития
- •2.2. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера
- •Монитор
- •Оперативная память
- •Раздел 3. Программное обеспечение компьютеров
- •При работе с этим разделом необходимо:
- •3.1. Системные и прикладные программы
- •3.2. Языки программирования. Алгоритм и программа. Компиляторы и интерпретаторы
- •3.3. Защита и резервирование информации
- •Раздел 4. Сетевые технологии обработки информации
- •В процессе работы с разделом Вам предстоит:
- •4.1. Локальные и глобальные сети. Интернет. Основные понятия
- •4.2. Услуги и адресация Интернета. Электронная почта
- •Раздел 5. Создание текстовых и графических документов
- •5.1. Редактирование и форматирование документов
- •5.2. Работа с таблицами и формулами
- •5.3. Схемы и диаграммы в Word и Writer
- •Раздел 6. Обработка данных средствами электронных таблиц (эт)
- •В процессе работы с разделом Вам предстоит:
- •6.1. Табличные процессоры и их характеристики
- •Имена строк – это их номера. В каждой электронной таблице более 65000 строк.
- •6.2. Копирование формул. Абсолютные и относительные адреса ячеек
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Пример 6
- •Пример 7
- •Пример 8
- •6.3. Работа с функциями электронных таблиц
- •Пример 1
- •Пример 2 Вычислить
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Раздел 7. Реализация в эт управленческих и экономических задач
- •В процессе работы с разделом Вам предстоит:
- •7.1. Системы принятия решений (экспертные системы) (Тема изучается студентами всех специальностей, кроме 080502.65, 080506.65, 080507.65 и 080105.65)
- •7.1.2. Разработка системы принятия решений об аттестации знаний абитуриента
- •Правила вывода
- •1) Общая схема решения
- •2) Разработка базы данных для системы принятия решений
- •3) Построение дерева принятия решений
- •4) Реализация системы принятия решений в электронной таблице
- •7.2. Финансовые вычисления в эт. Балансовая модель (Тема изучается только студентами спец. 080502.65, 080506.65, 080507.65 и 080105.65)
- •Пример 1
- •Введем в любую ячейку эт формулу
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •7.3. Оптимизация управленческих задач
- •1) Построение математической модели
- •2) Разработка эт с начальным планом решения
- •3) Улучшение (оптимизация) плана перевозок
- •Раздел 8. Технологии хранения и поиска информации в базах данных (бд)
- •В процессе работы с разделом Вам предстоит:
- •В. Создание базы данных.
- •8.1. Основные понятия. Модели данных
- •Иерархическая модель данных
- •8.2. Структурные элементы реляционных бд. Нормализация отношений и типы связей в бд
- •8.3. Создание базы данных
- •1) Отбор атрибутов, сведения о которых должны храниться в бд
- •2) Выбор системы управления базами данных (субд).
- •Раздел 9. Информационные системы и информационное общество
- •9.1. Информационные системы и их классификация
- •9.2. Информационное общество, его гуманитарные и правовые проблемы
- •9.3. Информатика и информатизация образования
- •Заключение
- •Технические и программные средства обеспечения дисциплины
- •3.4. Глоссарий (краткий словарь терминов)
- •3.5. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Общие указания
- •Блок тестов текущего контроля.
- •Блок тестов рубежного контроля.
- •Блок итогового контроля за первый семестр.
- •Блок итогового контроля за второй семестр.
- •4.2. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •4.2.1. Предисловие
- •Правила вывода:
- •4.2.2.3. Разработка системы принятия решений о продаже акций предприятия
- •4.2.2.4. Разработка системы принятия решений о диагностике неисправности телевизора
- •3) Реализация системы принятия решения в электронной таблице (эт)
- •4.2.3. Оптимизация управленческих и экономических задач
- •4.2.3.1. Принципы решения задач оптимизации
- •4.2.3.2. Решение транспортной задачи
- •Определение возможных режимов работы
- •Определение возможного графика работы
- •Определение числа работников, выходящих на работу каждый день согласно данному графику
- •Определение целевой функции задачи
- •4.2.3.4. Задача планирования выпуска продукции
- •4.2.3.3. Задача о распределении ресурсов
- •4.2.3.6. Задача об оптимальном составе сплава
- •4.2.3.7. Задача о производстве красок
- •4.2.4. Проектирование баз данных (бд)
- •4.2.4.1. Основные понятия
- •4.2.4.3. Пример выполнения курсовой работы по проектированию баз данных
- •Приложение 1
- •1.3.3. Реализация балансовой модели в электронной таблице (эт)
- •2. Задания на контрольную работу
- •Варианты контрольного задания
- •Задание 2
- •4.4. Блок тренировочных тестов текущего контроля (по темам дисциплины) Тест № 1 (к теме 1.1. Раздел 1)
- •2. Чем различаются понятия информация и данные?
- •3. Что такое дискретизация информации?
- •4. Что понимается под кодированием информации?
- •Тест № 2 (к теме 1.2. Раздел 1)
- •Тест № 3 (к теме 2.1. Раздел 2)
- •Для каких целей служит оперативное запоминающее устройство?
- •Перечислите наиболее важные характеристики эвм.
- •Что такое открытая архитектура компьютера?
- •Что из себя представляет многопроцессорная архитектура эвм?
- •В чем особенность кэш-памяти?
- •Тест № 4 (к теме 2.2. Раздел 2)
- •Тест № 5 (к теме 3.1. Раздел 3)
- •Что такое сетевая ос?
- •Что такое многопользовательская ос?
- •Тест № 6 (к теме 3.2. Раздел 3)
- •2. Назовите функции программы-компилятора.
- •Перечислите основные классы системных программ.
- •Перечислите основные классы прикладных программ.
- •Что такое алгоритм?
- •Что такое машинный код?
- •Дайте характеристику языку программирования низкого уровня.
- •Тест № 7 (к теме 3.3. Раздел 3)
- •Тест № 8 ( к Разделу 4)
- •Тест № 9 (к Разделу 5)
- •Тест № 10 (к теме 6.1. Раздел 6)
- •Тест № 11 ( к теме 6.2. Раздел 6)
- •Тест № 12 (к теме 6.3. Раздел 6)
- •Тест № 13 (к Разделу 7)
- •Тест № 14 (к теме 8.1. Раздел 8)
- •Тест № 15 (к теме 8.2. Раздел 8)
- •Тест № 16 (к теме 8.3. Раздел 8)
- •Тест № 17 (к Разделу 9)
- •П равильные ответы на тренировочные тесты текущего контроля
- •Тест № 2 (к Разделу 2)
- •3. Принцип действия cd-rom основан
- •5. Для каких целей используется адаптер?
- •Тест № 3 (к Разделу 3)
- •Тест № 4 (к Разделу 4)
- •Тест № 5 (к Разделу 5)
- •1. Чтобы добавить к имеющимся в окне Word еще одну панель, следует выполнить:
- •2. Для чего предназначена команда Предварительный просмотр меню Файл?
- •3. Как выделить фрагмент текста редактируемого документа?
- •4. Какой кнопкой надо воспользоваться, чтобы выбрать стиль?
- •5. Какой кнопкой нужно воспользоваться, чтобы вызвать редактор формул?
- •6. Чтобы вставить в текстовый документ рисунок, нужно выполнить следующую команду:
- •Тест № 6 (к Разделу 6)
- •Копируем а4 в в4. Какие числа в ячейках a4 и b4?
- •10. Копируем c3 в d3. Какая формула в d3?
- •12. В ячейке в3 вычисляется значение переменной t по формуле:
- •13 Вычислить в программе Calc значение переменной z от переменной y, где y находится в ячейке d2, по формуле:
- •14. Чтобы перемножить две матрицы, находящиеся в диапазонах а1:с3 и d1:f3 Excel, а результат поместить в ячейки а5:с7, нужно выполнить команды:
- •15. Целевая ячейка в режиме Поиск решения может принимать значения?
- •Тест № 7 (к Разделу 8)
- •6. Определите тип поля «Стаж работы»
- •Правильные ответы на тренировочные тесты рубежного контроля
- •4.6. Блок итогового контроля за первый семестр
- •Вопросы для подготовки к зачету
- •I. Информатика и информационные технологии
- •II. Вычислительная техника. Программное обеспечение
- •III. Операционная система windows
- •52. Какие команды Главного меню следует выбрать, чтобы попасть в программу Проводник?
- •57. Что такое архивация файлов?
- •IV. Текстовые процессоры
- •13. Язык программирования Ассемблер – это
- •15. Чтобы присвоить документу Word новое имя, нужно выполнить следующие команды:
- •24. Какая кнопка служит для уменьшения разрядности чисел после запятой?
- •28. Копируем d3 в c4. Какая формула в c4?
- •29. Копируем c3 в c4. Какие числа в c3 и c4?
- •31. В ячейке d2 Excel вычисляется значение переменной z по формуле
- •32. Вычислить в Calc значение переменной y от переменной X, где X находится в ячейке f2,по формуле
- •35. Фирма планирует поместить в банк некоторую сумму на пять лет под 15 % годовых с ежеквартальным начислением с целью накопить
- •100 000 000 Долл. Какую сумму следует поместить в банк?
- •36. Предлагаются три инвестиционных проекта, которые характеризуются потоками предполагаемых платежей
- •Блок итогового контроля за второй семестр Вопросы для подготовки к экзамену
- •Содержание
- •Раздел 1. Информация и информатика………………………......25
- •Раздел 2. Вычислительная техника…………………………….31
- •Раздел 3. Программное обеспечение компьютеров………………...39
- •Раздел 4. Сетевые технологии обработки информации………..…48
- •Раздел 5. Создание текстовых и графических документов……....54
- •Раздел 6. Обработка данных средствами электронных
- •Раздел 7. Реализация в эт управленческих и экономических
- •Раздел 8. Технологии хранения и поиска информации
- •Раздел 9. Информационные системы и информационное
- •Учебно-методический комплекс
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5
4.2.3.4. Задача планирования выпуска продукции
Предприятие выпускает два вида деталей. Оно закупает заготовки, подвергаемые обработке на станках трех типов S1, S2, S3. Данные, характеризующие производительность станочного парка, а также стоимостные характеристики, приведены в табл. 4.17.
Предполагая, что можно выпустить любую комбинацию деталей А и В, найти план выпуска продукции, максимизирующий прибыль.
Таблица 4.17
Станки |
Производительность станков (шт/час) |
||
Вид |
Стоимость часа работы (у.е) |
Деталь А |
Деталь В |
S1 |
24 |
30 |
30 |
S2 |
21 |
50 |
25 |
S3 |
18 |
20 |
40 |
Стоимость одной заготовки ( у.е) |
30 |
40 |
|
Продажная цена одной детали (у.е) |
59,5 |
79,89 |
Решение задачи включает все этапы, описанные в пп. 4.2.3.2 и 4.2.3.3.
1) Построение математической модели
1. Рассчитаем прибыль на одну деталь. Расчеты сведем в табл. 4.18.
Таблица 4.18
Затраты на обработку одной детали (у.е.) |
Деталь А |
Деталь В |
|
Стоимость обра-ботки детали на одном станке (у.е.) |
S1 |
24/30=0.8 |
24/30=0.8 |
S2 |
21/50=0.42 |
21/25=0.84 |
|
S3 |
18/20=0.9 |
18/40=0.45 |
|
Общие затраты на обработку (у.е.) |
0,8+0,42+0,9=2,12 |
0,8+0,84+0,45=2,09 |
|
Покупная цена заготовки (у.е.) |
30 |
40 |
|
Общие затраты на одну деталь (у.е.) |
30+2,12=32,12 |
40+2,09=42,09 |
|
Продажная цена одной детали (у.е) |
59,5 |
79,89 |
|
Прибыль на одну деталь (у.е.) |
59,5-32,12=27,38 |
79,89-42,09=37,8 |
2. Рассчитаем целевую функцию – прибыль предприятия от деталей, зготов-ляемых за один час работы.
Обозначим Х1- число выпускаемых в час деталей А;
Х2 - число выпускаемых в час деталей В.
Тогда чистая прибыль за час составит
Z = 27,38 * Х1 +37,8 * Х2 (4.1)
3. Значения Х нельзя выбирать произвольно. Рассмотрим ограничения, накладываемые на эти переменные. Таких ограничений два.
Первое. По физическому смыслу переменных. Количество выпускаемых деталей не может быть отрицательным, т.е.
Х1>= 0
X2 >= 0 (4.2)
Второе. По мощности оборудования.
Для станка S1. На этом станке в час может быть обработано 30 деталей А или 30 деталей В, отсюда получаем неравенство
Х1/30 + Х2/30 <= 1. (4.3)
Для станка S2. На этом станке в час может быть обработано 50 деталей А или 25 деталей В, отсюда получаем неравенство
Х1/50 + Х2/25 <= 1. (4.4)
Для станка S3. На этом станке в час может быть обработано 20 деталей А или 40 деталей В, отсюда получаем неравенство
Х1/20 + Х2/40 <= 1. (4.5)
Сведем уравнения (4.3) – 4.(5) в систему:
(4.6)
Избавляясь от знаменателей в системе уравнений (4.6), получаем
(4.7)
Итак, математическую модель задачи составляют уравнение (4.1) и неравенства (4.2) и (4.7). Нужно найти такие значения переменных Х1 и Х2, которые доставляют максимум целевой функции (4.1) при выполнении ограничений (4.2) и (4.7).
2) Разработка начального плана выпуска продукции. Реализация в Excel
1.В ячейках А3:С4 ЭТ (табл. 4.19 и табл. 4.20) разместим исходные данные о переменных Х1 и Х2 .
Будем считать, что план выпуска составляет 1 деталь А в час и 1 деталь В в час.
2. В ячейках Е3:F5 поместим данные о коэффициентах левой части системы неравенств (4.7).
3. В строках 6-8 введем информацию о целевой функции:
а) в ячейках В8 и С8 разместим коэффициенты перед переменными в целевой функции Z;
б) в ячейку D8 введем формулу для вычисления значения целевой функции.
Можно ввести формулу =В4*В8+С4*С8, а можно воспользоваться функцией =СУММПРОИЗВ(В4:С4;В8:С8). Для программы Calc она имеет вид =SUMPRODUCT(В4:С4;В8:С8).
4. В строках 9-13 разместим данные для проверки выполнения системы ограничений (4.7):
а) в ячейку А11 введем формулу для вычисления левой части первого неравенства из системы (4.7).
=СУММПРОИЗВ(В4:С4;E3:F3).
При работе с программой Calc она имеет вид
=SUMPRODUCT(В4:С4; E3:F3).
б) чтобы скопировать эту формулу в другие ячейки, следует запретить
изменить адреса ячеек В4:С4 при копировании. Введем знаки доллара, получим формулу =СУММПРОИЗВ(В$4:С$4;E3:F3), в программе Calc – формулу =SUMPRODUCT(В$4:С$; E3:F3).
в) Копируем формулу в ячейки В12:В13. В ячейке A12 формула
=СУММПРОИЗВ(В$4:С$4; E4:F4).
В ячейке A13 формула =СУММПРОИЗВ(В$4:С$4; E5:F5).
5. В ячейки F11:F13 введем правые части неравенств системы (4.7).
Таблица 4.19
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
1 |
Оптимизация плана выпуска продукции |
|||||
2 |
ПЕРЕМЕННЫЕ |
КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРИ НЕИЗВЕСТНЫХ В СИСТЕМЕ ОГРАНИЧЕНИЙ |
||||
3 |
ИМЯ |
Х1 |
Х2 |
ДЛЯ S1 |
1 |
1 |
4 |
ЗНАЧЕНИЕ |
1 |
1 |
ДЛЯ S2 |
1 |
2 |
5 |
|
|
|
ДЛЯ S3 |
2 |
1 |
6 |
Целевая функция |
|||||
7 |
Коэффициенты при переменных |
Значение целевой функции |
||||
8 |
|
27,38 |
37,8 |
65,18 |
||
9 |
Система ограничений |
|||||
10 |
Значения левой части |
Правая часть |
||||
11 |
2 |
30 |
||||
12 |
3 |
50 |
||||
13 |
3 |
40 |
3) Оптимизация плана выпуска
1. Запускаем режим «Поиск решения». Для этого выполним команды Сервис – Поиск решения. Появится окно Поиск решения (рис. 4.6).
Таблица 4.20
1 |
Оптимизация плана выпуска продукции |
|||||
2 |
ПЕРЕМЕННЫЕ |
КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРИ НЕИЗВЕСТНЫХ В СИСТЕМЕ ОГРАНИЧЕНИЙ |
||||
3 |
ИМЯ |
Х1 |
Х2 |
ДЛЯ S1 |
1 |
1 |
4 |
ЗНАЧЕНИЕ |
1 |
1 |
ДЛЯ S2 |
1 |
2 |
5 |
|
|
|
ДЛЯ S3 |
2 |
1 |
6 |
Целевая функция |
|||||
7 |
Коэффициенты при переменных |
Значение целевой функции |
||||
8 |
|
27,38 |
37,8 |
=СУММПРОИЗВ(B4:C4;B8:C8) |
||
9 |
Система ограничений |
|||||
10 |
Значения левой части |
Правая часть |
||||
11 |
=СУММПРОИЗВ(B$4:C$4;E3:F3) |
30 |
||||
12 |
=СУММПРОИЗВ(B$4:C$4;E4:F4) |
50 |
||||
13 |
=СУММПРОИЗВ(B$4:C$4;E5:F5) |
40 |
Рис. 4.6
2. В поле Установить целевую ячейку ввести D8
3. Выбрать режим поиска
Равной Максимальному значению
4. В поле Изменяя ячейки ввести В4:С4.
5. Чтобы ввести ограничения, щелкнуть по кнопке Добавить. Появится окно Изменение ограничения.
6. Ввести ограничения:
В4:С40
В4:С4=целое
А11:А13F11:F13.
После каждого ограничения щелкнуть по кнопке Добавить, после последнего Ок.
7. Щелкнуть по кнопке Выполнить. В результате получим оптимальный план выпуска продукции (табл. 4.21).