ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Лабораторная работа 1

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЕРАЦИЙ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫМ МЕТОДОМ

Цель: приобретение навыков решения задач исследования операций.

Задание: произвести решение задачи исследования операций детермини-

рованным методом.

Общие положения

Основная задача исследования операций – предварительное количествен-

ное обоснование оптимальных решений. Работая над выполнением магистер-

ской диссертации, необходимо продумать математическую постановку задачи оптимизации, а также выбрать и обосновать метод решения оптимизационной задачи.

Порядок выполнения работы

1.Поставить задачу исследования операций для объекта, являющегося предметной областью магистерской диссертации.

2.Разработать алгоритм решения поставленной задачи одним из детер-

минированных методов: линейного программирования, целочисленного про-

граммирования, теории графов, геометрического программирования, нелиней-

ного программирования, динамического программирования, оптимального управления в зависимости от поставленной задачи.

3. Подготовить программу для вычислительной машины, реализующую алгоритм из п. 2.

Содержание отчёта

Результаты решения поставленной задачи.

Лабораторная работа 2

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

Цель: приобретение навыков решения задач исследования операций с ис-

пользованием параллельных вычислений.

70

Задание: произвести решение задачи исследования операций с использо-

ванием параллельных вычислений.

Общие положения

При выполнении магистерской диссертации возможна ситуация, когда некоторая задача (решение систем уравнений; поиск оптимальных значений;

проведение расчётов и т.д.) позволяет распараллеливание вычислений для ус-

корения получения результата. В этом случае необходимо решить задачу с ис-

пользованием параллельных вычислений. Для этого можно применить кластер вычислительных устройств, видеокарту (использующую технологию CUDA)

или облачные вычисления.

Порядок выполнения работы

1. Выявить среди задач магистерской диссертации такие, которые по-

зволяют распараллелить вычисления.

2. Разработать алгоритм решения поставленной задачи одним из методов параллельных вычислений, используя кластер вычислительных устройств, ви-

деокарту или облачные вычисления.

3.Подготовить программу для вычислительной машины, реализующую алгоритм из п. 2 и решить поставленную задачу.

4.Провести расчёты с использованием традиционного последовательно-

го алгоритма и с помощью параллельных вычислений.

5. Провести сравнительный анализ результатов расчёта традиционным последовательным алгоритмом и с помощью параллельных вычислений с точки зрения затрат времени на решение задачи.

Содержание отчёта

Результаты решения поставленной задачи.

71

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Примерные темы курсовой работы.

Вариант 1. Поставить задачу оптимизации сложного объекта по теме ма-

гистерской диссертации и разработать математическую модель объекта, необ-

ходимую для решения задачи оптимизации.

Вариант 2. Разработать параллельный алгоритм решения системы диф-

ференциальных уравнений в частных производных математической модели сложного объекта и отладить программу для ЭВМ, реализующую разработан-

ный алгоритм.

Вариант 3. Разработать параллельный алгоритм решения задачи оптими-

зации сложного объекта по теме магистерской диссертации.

Вариант 4. Разработка системы регулирования дорожного трафика

(управления светофорами) для снижения времени ожидания на светофоре с ис-

пользованием технологий теории массового обслуживания.

Вариант 5. Разработка системы составления расписаний методом цело-

численного программирования.

Вариант 6. Разработка системы проектирования сетей связи с использо-

ванием теории графов.

ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВНЫМ РАЗДЕЛАМ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

1.Введение – отражается актуальность выбранной темы.

2.Анализ предметной области – приводится описание основных подхо-

дов к решению задач предметной области, проводится анализ существующих раз-

работок и выявляются нерешённые задачи, требующие дополнительных исследо-

ваний. Здесь же приводится цель работы и формулируется постановка задачи.

3. Математические методы – приводится описание математического аппарата, используемого для решения задачи исследования операций. Подроб-

но описывается алгоритм решения поставленной задачи.

4. Пример работы – подробно рассматривается работа алгоритма для конкретного примера и анализируется полученное решение.

72

5. Выводы – приводятся основные результаты, из которых должно сле-

довать, что цель, сформулированная в разделе «Анализ предметной области»,

достигнута.

6. Литература – указать литературные источники, используемые при выполнении курсовой работы в соответствии с ГОСТ Р 7.0.100–2018.

7. Приложение – распечатки кодов программ. Реализация алгоритмов допускается на любом языке программирования.

ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ ДОПУСКА КУРСОВОЙ РАБОТЫ К ЗАЩИТЕ

Курсовая работа должна соответствовать выбранной теме, содержать все основные разделы в соответствии с заданием, должна быть оформлена в соот-

ветствии с СТО ФГБОУ ВО «ТГТУ» 07–2017 « Выпускные квалификационные работы и курсовые проекты (работы). Общие требования».

73