
- •Кафедра информационных систем и технологий
- •Задание
- •Тема проекта:
- •1 Содержание задания
- •2 Исходные данные
- •2.1 Характеристика объекта автоматизации:
- •2.2 Требования к информационному обеспечению:
- •2.3 Требования к техническому обеспечению:
- •2.4 Требования к программному обеспечению:
- •2.5 Общие требования к проектируемой системе:
- •Реферат
- •Введение
- •Системотехническая часть
- •Описание и анализ предметной области
- •Основные понятия и определения
- •Классификация потоков событий
- •Модели неэквидистантных временных рядов
- •Моделирование сп
- •Статистическая оценка характеристик сп
- •Описание аналогов системы
- •Анализ предметной области
- •Постановка задачи
- •Сохранение результатов моделирования в файл;
- •Организация информационной поддержки системы.
- •Разработка структурной схемы системы
- •Спецификация требований
- •Разработка и описание алгоритмов
- •Выбор и обоснование программных средств
- •Выбор операционной системы
- •Выбор языка программирования
- •Конструкторско-технологическая часть
- •Разработка пользовательского интерфейса системы
- •Разработка и описание меню
- •Описание контрольного примера
- •Разработка и описание модулей
- •Заключение
- •Список использованной литературы
- •Приложение з
- •Листинг модулей программы
Описание аналогов системы
На кафедре ИСТ СГАУ под руководством Прохорова С. А. была разработана автоматизированная информационная система для моделирования и аппроксимативного корреляционно-спектрального анализа СП [1]. В системе реализованы следующие функции:
генерация СП с заданным видом КФ;
проверка результатов моделирования;
расчет числовых и вероятностных характеристик СП;
визуализация полученных результатов.
Вид формы генерирования СП с заданным видом КФ и интерфейс экранной формы генерирования и оценки статистических характеристик случайного процесса представлены на рисунках 7 – 8.
Рисунок 7 – Вид формы генерирования СП с заданным видом КФ
Рисунок 8 – Интерфейс экранной формы генерирования и оценки статистических характеристик случайного процесса
На кафедре информационных технологий и систем автоматизированного проектирования Государственного образовательного учреждения, высшего профессионального образования «Московского государственного текстильного университета имени А.Н. Косыгина» Подрезовой В.И. был разработан автоматизированный программный комплекс «Компьютерное моделирование процессов деления потоков волокнистого материала и управления ими». В комплексе реализованы следующие функции:
задание параметров моделирования;
проведение экспериментов;
просмотр результатов моделирования [3].
Рисунок 9 – Графическое представление работы комплекса
Анализ предметной области
Выделение классов и объектов – одна из самых сложных задач объектно-ориентированного проектирования, которая осуществляется в процессе декомпозиции ключевых абстракций программной системы.
Декомпозиция занимает центральное место в объектно-ориентированном анализе и проектировании программного обеспечения. Под объектно-ориентированной декомпозицией понимается процесс разбиения системы на части, соответствующие объектам предметной области. Понимание процесса декомпозиции в рамках синтеза сложных систем позволяет упростить разработку программных продуктов [4].
Основные объекты и их взаимосвязи, участвующие в функционировании системы, определены на рисунке 10.
Рисунок 10 – Объектная декомпозиция системы
Основным объектом декомпозиции является СП, параметры которого задаются оператором при моделировании (см. пункт 1.1.3) и который можно сохранить в файл. Качество моделирования можно проверить с помощью гипотезы (см. пункт 1.1.6) .
Постановка задачи
Перед авторами поставлена задача – разработать автоматизированную систему (АС) моделирования СП и расчета их числовых и вероятностных характеристик.
Для генерации СП пользователь должен задать количество отсчетов СП (N = 500 ÷ 10000), интервал дискретизации (Δt) и выбрать метод моделирования СП (с известным законом распределения или с известной корреляционной функцией), в соответствии с которым пользователю должны быть доступны параметры, необходимые для моделирования СП:
для метода с известным законом распределения пользователь может выбрать вид закона (равномерный, нормальный, показательный, закон Симпсона);
для метода рекурсивной фильтрации пользователь может выбрать вид корреляционной функции (монотонная, колебательная).
После выбора вида моделирования пользователь должен задать параметры для моделирования для каждого закона.
При необходимости пользователь может сохранить реализацию СП в файл с целью дальнейшей ее обработки.
После генерации СП пользователь должен выполнить проверку гипотезы по критерию Пирсона и критерию Колмогорова, задав соответствующие параметры (см. пункт 1.1.6). Если гипотеза не подтверждается, то пользователю должно выдаваться соответствующее сообщение. Если проверка гипотезы прошла успешно, пользователь может перейти к расчету характеристик СП.
Система выполняет расчет таких числовых характеристик как: математическое ожидание, дисперсия, коэффициент ассиметрии, коэффициент эксцесса, и вероятностных характеристик: плотность распределения, функция распределения, корреляционная функция.
Числовые характеристики (расчетные и теоретические) должны отображаться в виде таблиц. Вероятностные характеристики (расчетные и теоретические) должны отображаться в виде графиков и гистограмм.
Таким образом, система должна выполнять следующие функции: