Учебное пособие 3000220

- Составление отчетов позволяет заместителю составлять ежемесячные и ежедневные отчеты, на основе которых можно будет создавать сравнительные диаграммы.

- Просмотр таблиц позволяет специалисту просматривать таблицы составленные менеджером, для того чтобы иметь возможность контролировать корректность заполнения.

- Просмотр отчетов позволяет просматривать создаваемые менеджером отчеты.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Ю.В. Елисеева, Я.В. Скугорова, В.В. Проскурин

АНАЛИЗ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АУДИТОРНОГО ФОНДА КОРПУСА ВУЗА

Автоматизации подвергнуты все функции организации и управления учебным процессом вуза, к основным из которых можно отнести ведение информации по учебным планам, абитуриентам, студентам и преподавателям, формирование и распределение учебной нагрузки, автоматизированное составление учебного расписания c учетом аудиторного фонда в корпусе высшего учебного заведения. Особо уделяется внимание контролю соответствия формируемых документов стандартам и действующим нормативам. Основными этапами контроля являются:

- проверка соответствия рабочих учебных планов и графиков учебного процесса государственным образовательным стандартам;

- контроль выполнения студентами и аспирантами рабочих учебных планов по специальности;

- обеспечение выполнения требований к организации учебного процесса;

- исполнение приказов и распоряжений как внешних, так и внутренних и т.п.

Целью работы является поиск оптимального решения и наиболее корректный метод распределения и планирования, аудиторного фонда в корпусе высшего учебного заведения, с последующим его автоматизированием. Основным объектом манипулирования являются аудитории, студенты, расписание, которые в соответствии с учебным планом нужно распределить. Для преподавателей и аудиторий задаются специализации

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.А. Пак, Д. Покорская, О.В. Собенина, Д.Н. Пименов

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕМЫ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ

Важным шагом на пути формулировки теоремы сложения вероятностей были работы Паскаля, в которых можно усмотреть, что он отчетливо понимал, как следует подсчитывать число благоприятствующих шансов для события А; если известны шансы для несовместных событий А_i, составляющих событие А.

В работах Я. Бернулли и Н. Бернулли предложена отчетливая формулиров­ка правила вычисления вероятности противоположного события по известной вероятности прямого события.

Я. Бернулли при выводе формулы, названной его именем, сознательно ис­пользовал правила сложения и умножения вероятностей, хотя самих правил яв­но не сформулировал. Его замечание, высказанное при решении одной задачи, показывает, что он отчетливо понимал особенности теоремы сложения для со­вместных событий. Я. Бернулли вплотную подошел к предложению, которое за­писывают теперь формулой

Р(А + В)= Р(А) + Р(В) - Р(АВ)

Можно сказать, что рядом с этим предложением (но не для вероятностей, а для числа шансов) находился и Д. Кардано. В главе XIV "О соединении очков" своей "Книги об игре в кости" он подсчитывал при бросании двух костей число случаев выпаде­ния хотя бы на одной из них одного очка. Одно очко может появиться шестью различными способами на первой кости: (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6) и столькими же - на второй. Поскольку случай (1,1) встречается дважды, то чис­ло всех таких случаев будет не 12, а 11. Однако, как ни важны частные утверждения указанных авторов, в их сочи­нениях нет формулировки теоремы сложения вероятностей.

Первая четкая формулировка этого важнейшего положения теории вероят­ностей дана в работе Т. Бейеса (1702-1761) "Опыт решения задач по теории ве­роятностей...", зачитанной на заседании Лондонского Королевского общества 27 декабря 1763 г., спустя два года после смерти автора. В начале работы дано определение несовместимых событий, сам Бейес употреблял другой термин - "неплотные события". Он писал: "несколько событий являются неплотными, если наступление одного из них исключает наступление других". Далее рассматривается предложение следующего содержания: "Если несколько событий являются неплотными, то вероятность того, что наступит какое-то из них, равна сумме вероятностей каждого из них".

В течение длительного времени формировалась и теорема умножения веро­ятностей при рассмотрении частных примеров и подсчете числа шансов, благо­приятствующих наступлению произведения двух или нескольких событий. Та­кие рассмотрения и подсчеты встречаются почти у всех предшественников Я. Бернулли, а также у него самого.

Четкое выделение теоремы умножения вероятностей дал Муавр в своем "Учении о случаях". Во введении к этому сочинению он определил важное по­нятие независимости событий: "Мы скажем, что два события независимы, когда каждое из них не имеет никакого отношения к другому, а появление одного из них не оказывает никакого влияния на появление другого".

Им дано определе­ние и зависимых событий: "два события зависимы, когда они связаны друг с другом и когда вероятность появления одного из них изменяется при появлении другого".

Эти определения иллюстрируются примером. Муавр ввел понятие ус­ловной вероятности и сформулировал теорему умножения: "... вероятность появления двух зависимых событий равна произведению вероятности появления одного из них на вероятность того, что другое должно появиться, если первое из них уже появилось. Это правило может быть обобщено на случай нескольких событий". Далее он подробно остановился на последнем утверждении. Муавр рассмотрел ряд задач на применение его теоремы. В одной из них он нашел, что если события А, В, С независимы в совокупности и х, у, z - их вероятности, что xyz - вероятность появления всех трех событий, а 1 - (1 - х)(1 - у)(1 - z)-вероятность наступления хотя бы одного из них.

Из теоремы умножения Бейес получил следствие о вычислении вероятности Р(В/А) по вероятностям Р(АВ) и Р(А). Этот результат дал основание припи­сать Бейесу формулы, носящие его имя и которых у него нет, так как ему была неизвестна формула полной вероятности.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.А. Пак, Т. Рудикова, А.Н. Чекменев, Д.Н. Пименов

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПРОВЕРКИ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ГИПОТЕЗЫ

Второй важнейшей задачей математической статистики после статистического оценивания параметров распределения является статистическая проверка гипотез.

Методы математической статистики позволяют проверить предположения о законе распределения некоторой случайной величины (генеральной совокупности), о значениях параметров этого закона (например, математического ожидания или дисперсии) о наличии корреляционной зависимости между случайными величинами, определёнными на множестве объектов одной и той же генеральной совокупности.

Пусть по некоторым данным имеются основания выдвигать предположения о законе распределения или о параметре закона распределения случайной величины (или генеральной совокупности, на множестве объектов которой определена эта случайная величина). Задача заключается в том, чтобы подтвердить или опровергнуть это предположение, используя выборочные (экспериментальные) данные.

Статистическая гипотеза — это любое предположение о виде неизвестного закона распределения или о параметрах известных распределений. Гипотезы о значениях параметров распределения или о сравнительной величине параметров двух распределений называются параметрическими гипотезами. Гипотезы о виде распределения называются непараметрическими гипотезами.

Проверить статистическую гипотезу — значит проверить, согласуются ли выборочные данные с выдвинутой гипотезой.

Примеры статистических гипотез:

1) генеральная совокупность подчиняется нормальному закону распределения;

2) математические ожидания двух нормальных совокупностей равны между собой.

Первая гипотеза является непараметрической, а вторая — параметрической.

Вместе с выдвигаемой основной гипотезой рассматривают и противоречащую ей гипотезу. В том случае, если выдвинутая гипотеза будет отвергнута, противоречащая гипотеза окажется справедливой.

Нулевая (основная или проверяемая) гипотеза — это выдвинутая гипотеза, которая обозначается .

Конкурирующая (альтернативная) гипотеза — это гипотеза , которая противоречит нулевой гипотезе.

Пример. Пусть основная гипотеза состоит в том, что математическое ожидание μ равно . Тогда альтернативная гипотеза может состоять в предположении, что математическое ожидание μ не равно (больше или меньше) значению :

;

,

или , или ,

Простая гипотеза — это гипотеза, которая содержит только одно предположение. Например, если λ — параметр распределения Пуассона, то гипотеза или является простой. Нулевая гипотеза о том, что математическое ожидание нормального распределения равно 3 (при известной дисперсии): также является простой.

Сложная гипотеза — это гипотеза, которая состоит из нескольких простых гипотез. Например, сложная гипотеза: состоит из множества гипотез вида: , где — любое число больше 7.

Воронежский государственный технический университет

УДК 658.5

Е.Н. Кордюкова, А.Н. Чекменев, Т. Рудикова

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОДЕЛИ БАЗЫ ДАННЫХ ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА ПО КОНТРОЛЮ ПРОХОЖДЕНИЯ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Ключевыми требованиями, обуславливающими построение архитектуры системы, выбор средств разработки, СУБД и других необходимых компонент, являются требования к масштабируемости и быстродействию. Схему данных подсистемы можно разбить на 4 большие части:

• служебная подсистема, хранящая вспомогательную информацию,

• подсистема хранения информации о пользователях,

• подсистема хранения информации о банках тестовых заданий

• подсистема хранения информации о тестах и их результатах.

Служебная подсистема используется для хранения индивидуальных настроек пользователя, передачи управления между элементами интерфейса, отображения сообщений. Подсистема хранения служебных данных мало связана с объектами предметной области. В первой части схемы данных хранится информация о ролях, пользователях группах и текущих открытых сеансах работы с системой, а также о правах на перечисленные сущности. Во второй части схемы данных хранится информация о банках тестовых заданий и шаблонах тестов, а также о правах на перечисленные сущности.

Рассмотрим создание формы «База данных»:

1. Поместим на форму компонент PageControl, создадим семь страниц (по числу таблиц базы данных).

2. На каждую страницу, для отображения информации из базы данных, поместим компонент DBGrid.

3. Для редактирования базы данных поместим на каждую страницу компонент DBNavigator.

4. Внизу формы поместим компонент SpeedButton, назовем его Закрыть.

5. После создания форма примет вид

Воронежский государственный технический университет

УДК 658.5

Е.Н. Кордюкова, Ю.В. Деева

ПРОГРАММНОЕ СРЕДСТВО «КОМПЛЕКС ПРОВЕРОЧНЫХ РАБОТ ПО ПРЕДМЕТУ»

Процесс создания проверочных работ можно представить схемой:

Автоматизированная проверка знаний, реализованная с помощью современных компьютерных технологий, обладает рядом недостатков по сравнению с технологией «бумажного» тестирования:

• процесс подготовки тестов требует специалистов гораздо более высокой квалификации;

• для удаленной проверки знаний требуются более объемные банки тестовых заданий, многократно охватывающие область знаний, тестовых заданий должно быть по крайней мере на порядок больше количества вопросов в одном тесте; это повышает затраты на создание «правильных» тестов;

• необходимо нужное аппаратное и программное обеспечение;

• необходим квалифицированный специалист, осуществляющий техническую поддержку процесса тестирования.

Нельзя забывать о многочисленных преимуществах компьютерного тестирования, которые и объясняют успех этой технологии и соответствующего программного обеспечения:

• уменьшается занятость преподавателя в процессе тестирования;

• при использовании современных коммуникационных технологий возможно удаленное тестирование;

• оценка решенных заданий осуществляется автоматически, что значительно сокращает временные затраты преподавателя на обработку результатов тестирования;

• исключается предвзятое отношение тестирующего к тестируемому, результат тестирования более достоверен;

• при некоторых дополнительных условиях возможно неоднократное самостоятельное тестирование.

Тестирование выступает как средство обучающей системы и может быть использовано как метод (технология) контроля образовательного процесса, позволяющий оценить уровень знаний, умений и навыков обучаемого.

Выбор эффективного теста зависит от удачного разбиения тестового пространства на классы эквивалентности, пограничные условия, подходящих тестов на покрытие путей и логических связей между понятиями и модулями. Важнейшим элементом в подготовке тестов выступает класс эквивалентности тестовых заданий. Схема создания теста представлена в приложении Б.

Процесс выполнения проверочных работ тривиален — студент получает список заданий, вводит или записывает ответы на них, и на этом тестирование заканчивается.

В то же время отличия существуют во всех остальных процессах, сопутствующих тестированию, а именно:

• создание инструкций для испытуемых;

• формулирование заданий тестов (форма задания, вариантов ответа, количество вариантов ответа и т. д.);

• последовательность заданий в тесте (выделяют методику т. н.  «адаптивного» тестирования, когда эта последовательность может меняться в процессе тестирования);

• обработка и интерпретация результатов тестирования (выявление «плохих» заданий, определение недостатков в процессе обучения на основании результатов тестирования).

Методология построения тестов для самоконтроля и контроля знаний в целом сходная. Однако есть и различия. Так, прямое и единственное назначение контрольных тестов - проверка усвоения знаний студентом по изучаемой дисциплине (в то время как задания для самоконтроля включают в себя и элементы обучения - ведь сту­денту сообщаются правильные ответы). Исходя из этого требования к корректности составления контрольных тестов более жесткие, по­скольку исследуемый уровень знаний должен быть адекватно отра­жен некими количественными показателями. Поэтому далее при рассмотрении методики подготовки тестовых заданий мы будем го­ворить преимущественно о контрольных тестах.

К достоинствам компьютерной формы тестирования следует от­нести:

- объективность тестирования — ЭВМ "беспристрастна" при предъявлении тестовых заданий и подсчете результатов их выпол­нения;

- удобство фиксации, хранения и представления результатов тестирования, а также возможность их автоматизированной обра­ботки, включая ведение баз данных и статистический анализ;

- удобство реализации процедур индивидуально-ориентиро­ванного тестирования, о чем будет сказано ниже;

- возможность создания таких тестовых заданий, которые не могут быть представлены без компьютера. При этом можно исполь­зовать графические, динамические, интерактивные и другие специфические возможности представления тестовых заданий на компью­тере, однако чрезмерно увлекаться ими тоже не следует.

Излишест­ва, отвлекающие внимание студента, нанесут ущерб качеству теста. Недопустимо создавать те или иные тесты только потому, что ком­пьютер способен их реализовать.

Недостаток компьютерного тестирования заключается в том, что от испытуемого требуются хотя бы минимальные навыки работы с ЭВМ. Поэтому надо составлять проверочные работы таким образом, чтобы студент не тратил больших усилий и внимания на восприятие во­проса и выбор ответа и это не влияло бы на показанный результат.

Согласно теории тестирования, тест может быть охаракте­ризован как эффективный, если он удовлетворяет определенным требованиям (рис.3).

Рисунок 3 - Основные требования, предъявляемые к тестам

Валидностъ — "комплексная характеристика теста, вклю­чающая сведения об области исследуемых явлений и репре­зентативности используемой по отношению к ней диагности­ческой процедуры". Тест можно считать валидным, если он позволяет оценить именно то, для определения чего пред­назначен (в нашем случае — степень усвоения учебного мате­риала). Главная составляющая валидности для педагогических тестов — содержательная, которая характеризует степень репрезентативности содержания по отношению к измеряемому показателю.

В теории и практике тестирования понятие надежности имеет два значения. Тест считается надежным, если он дает одни и те же показатели для каждого испытуемого при по­вторном выполнении им данного теста (естественно, при ус­ловии, что он не знает или не помнит, правильно или непра­вильно выполнил каждое из предложенных заданий в первый раз). Такая надежность называется ретестовой.

Тест называется также надежным, если он является внут­ренне согласованным, т. е. результаты выполнения отдель­ных заданий положительно коррелируют друг с другом и с общим показателем теста.

Дискриминативность теста характеризуется способно­стью отдельных его заданий и теста в целом дифференциро­вать тестируемых относительно максимального и минималь­ного результатов теста. Например, задания, на которые пра­вильно отвечают все студенты, не имеют никакой практиче­ской ценности.

Шкалирование результатов тестирования — это способ их оценивания и упорядочивания в определенную числовую сис­тему. Шкалирование результатов и группировка их по интер­валам необходимы для проведения ряда статистических про­цедур, которые должны сопутствовать валидизации теста. Применительно к тестам речь идет о шкале достижений, в соответствии с которой за правильное реше­ние тестового задания студенту начисляются баллы (в общем случае — в зависимости от сложности задания), которые затем суммируются. При этом вся шкала обоснованным образом разбивается на интервалы. В идеале желательно, чтобы в каж­дый интервал попадало одинаковое количество суммарных ре­зультатов, и в любом случае требуется, чтобы ни в один ин­тервал не попадала большая часть результатов. Частным слу­чаем может являться деление шкалы достижений на интерва­лы одинаковой ширины. Теперь, когда мы изложили базовые требования, предъявляемые к тестам, перейдем непосредственно к описанию методических ре­комендаций по их составлению.

При подготовке проверочных работ для контроля усвоения учеб­ного материала их авторам необходимо последовательно решить следующие задачи:

• каково должно быть содержание проверочных работ;

• как правильно сконструировать проверочные задания;

• как правильно составить из проверочных заданий тесты;

• как убедиться в валидности, надежности, дискриминативности тестов и при необходимости скорректировать их.

Содержание тестовых заданий для контроля усвоения знаний по конкретной дисциплине определяется в первую очередь учебной программой этой дисциплины, которая в свою очередь со­ставляется в соответствии с государственным образовательным стандартом. Авторы (преподаватели) должны определить наиболее существенные, важные, характерные понятия и определения курса, для проверки понимания которых и будут далее сформулированы тестовые задания. Таким образом, содержательная валидность проверочных заданий обеспечивается авторами учебных материалов. Для оценки адекват­ности содержательного наполнения тестов могут привлекаться также независимые эксперты, умеющие взвесить важность одного аспекта некоторого предмета по отношению к другим его аспектам.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.7

Е.Д. Федорков, А.С. Кольцов, Ю.В. Деева

Проектирование подсистемы формирования переходов САПР технологических процессов методом синтеза

Рассматривается метод синтеза применительно к системе автоматизированного проектирования технологических процессов, представляется общий алгоритм проектирования технологических переходов, выбор структуры перехода, достоинства подсистемы.

Данная подсистема предназначена для формирования переходов. При автоматизированном проектировании технологических процессов используются метод анализа и метод синтеза.

Метод синтеза основан на генерации технологических маршрутов и операций. Типизация решений в данном случае выполняется, как правило, на уровне перехода с использованием таблиц решений. При этом для каждой поверхности детали производят разделение на промежуточные состояния и выбирают методы их обработки. Выбор кодов перехода производится на основании анализа конструктивно-технологических признаков отдельных поверхностей деталей. По данному коду определяется формализованный переход, затем формируется описание перехода для записи в технологическую карту.

Общий алгоритм проектирования технологических переходов может быть разбит на несколько частных алгоритмов:

1. выбор допустимых способов выполнения перехода;

2. определение типоразмеров режущего инструмента;

3. определение типоразмеров вспомогательных инструментов;

4. определение типоразмеров измерительных инструментов;

5. определение допустимых вариантов структуры перехода;

6. расчет режимов резания и определение основного времени для каждого варианта;

7. определение времени выполнения вспомогательных приемов для каждого варианта структуры перехода;

8. выбор структуры перехода и элементов СПИД;

9. формирование описаний перехода для записи в технологическую карту.

При обработке поверхности за один переход требуется выполнить ряд основных и вспомогательных приемов, таких как подвод и отвод режущего инструмента, взятие пробных стружек, управление станком, измерение поверхности. Совокупность основных и вспомогательных приемов, выполняемых в определенной последовательности, образует структуру перехода.

Структура перехода для одной и той же поверхности может быть различной. Для выбора оптимального варианта используют структуру графов. В этом случае ребрам графа сопоставлены различные приемы по перемещению инструмента при подводе, отводе и обработке. Путь на графе из начальной вершины в конечную, имеющий минимальные затраты времени или минимальную себестоимость, будет оптимальным вариантом.

Исходными данными являются наименование операции, коды переходов, коды поверхностей и квалитет точности обработки поверхности. Данные подаются на вход программы из файла, в котором хранится карта исходных данных, в кодированном виде записан код элементарной поверхности и информация о значении размеров, а также берется информация об операциях, кодах переходов.

Основным достоинством подсистемы формирования переходов является возможность ее встраивания в систему технологического проектирования механической обработки.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.9.025

А.С. Кольцов, А.Н. Чекменев, Ю.В. Шаев

проектировании автоматизированной складской системы

Складские системы предприятий играют важную роль в производственном процессе производства и поддерживают ритм работы предприятия. Трудности при проектировании складских систем возникают вследствие многовариантности технических решений и постоянной изменяемости складов в процессе работы. Склад штучных грузов относится к сложным вероятностным системам по устройству и числу входящих элементов и параметров. Прибытие и отправление грузов со склада представляют собой случайный процесс по своей природе и могут быть достаточно точно описаны с помощью известных методов математической статистики и теории вероятностей. Программные модули осуществляют выделение памяти, загрузку экранных форм и окон диалога для ввода исходных данных, количества групп грузов и высоты зоны хранения, норм запаса хранения, годового запаса хранения, связи с базой данных.

Алгоритм программы расчета параметров складского комплекса представляет собой следующую последовательность:

• формирование данных в таблицах по таре и оборудованию складского комплекса;

• определения типа и количества транспортно складской тары. Входные данные параметры тары и типичного представителя группы грузов длина, ширина, высота.