Методика курсового проектирования

Курсовой проект предназначен для знакомства студента с основными приемами и технологиями моделирования систем.

Для выполнения курсового проекта студент обязан освоить систему проектирования и моделирования, язык программирования и проектирования, систему оформления документов. При работе над курсовым проектом следует использовать рекомендуемую литературу.

Цель курсового проекта - научить студента осуществлять декомпозицию сложных систем, проектировать статические, динамические, детерминированные и стохастические модели систем, проектировать модели элементов систем, собирать их в единый проект, ставить задачу моделирования (прямую, обратную, структурную), настраивать модель, рассчитывать траекторию движения системы, управлять системой и составляющими ее объектами, строить интерфейс системы управления, оценивать точность моделирования и интерпретировать результаты, проводить компьютерный эксперимент на моделях, проводить синтез моделей, оформлять отчет о проекте и проведенном исследовании.

Курсовой проект является самостоятельно выполняемым заданием, предназначен для усвоения обучаемым современных инструментов и технологий моделирования, требует разработки студентом целостного законченного проекта. Рекомендуется выполнять работу в следующем порядке.

1. Согласовать с преподавателем название курсового проекта, объект моделирования.

2. Проанализировать систему. Определить механизм ее действия. Определить свойства системы, поведение, свойства и поведение составляющих элементов. Определить разбиение на объекты. Определить группы объектов. Определить переменные.

3. Выделить и описать входные, выходные и внутренние переменные каждого объекта и системы в целом. Определить задачу, решаемую на модели. Определить и формализовать критерий функционирования моделируемой системы. Определить на множестве входных переменных переменные управления и возмущения.

4. Спроектировать модель каждого элемента. Протестировать поведение и свойства каждого спроектированного объекта на модели.

5. Осуществить настройку параметров модели.

6. Соединить связями переменные объектов, объединив их в систему.

7. Сконструировать интерфейс системы - пульт управления входными переменными, пульт наблюдения за выходными переменными и значением критерия.

8. Спроектировать гиперссылочную систему помощи к системе управления.

9. Произвести отладку системы в целом.

10. Спланировать и провести компьютерный эксперимент. Проинтерпретировать результаты. Оценить точность и достоверность результатов. Представить результаты экспериментов в таблицах и графиках.

11. Проанализировать результаты экспериментов. Найти рациональное решение, обосновать его. Сделать выводы и рекомендации по улучшению системы.

Рекомендуется выполнять работу последовательно в четыре этапа:

1. Описание объектов системы, составление их математического и алгоритмического описания, составление структуры системы с описанием связей.

2. Отладка системы.

3. Конструирование интерфейса пользователя.

4. Проведение компьютерных экспериментов над моделью.

5. Написание отчета.

Результатом работы и содержанием отчета является:

1. Проект, он же является документацией и частью отчета.

2. Конструктор предметной области, позволяющий изменять систему.

3. Наборы данных для демонстрации исследованных режимов работы схемы (задачи).

4. Исследования и выводы.

Работа должна продемонстрировать умение студента: проектировать модели в современной компьютерной среде, формализовать предметную область, строить структурные модели, связывать их с графическими (двух или трехмерными) образами, реализовывать эффективный интерфейс с моделью, планировать компьютерный эксперимент и исследовать систему.

Пояснительная записка и модель должны четко фиксировать:

- перечень элементов системы и базовый состав системы, подробную схему системы;

- структуру элемента (переменные - входные, выходные, внутренние, параметры, диапазон изменения, кодирование, функция, графический образ, перечисление механизмов, ограничений, целей, законов);

- описание законов функционирования, свойств каждого объекта системы;

- описание связей (какой объект с каким и по каким переменным связан; тип связи - постоянные, виртуальные, структурные, полевые);

- описание интерфейса, системы визуализации (связь элементов образов с переменными);

- описание задач, решаемых на модели;

- критерии функционирования системы, список переменных управления, их ограничения и цена, формулировка задачи синтеза рационального решения, список переменных возмущения,

- метод исследования, фактографические результаты исследования (таблица экспериментов и графики);

- рациональное решение, выводы.

Объем пояснительной записки не регламентируется. Рекомендуемый объем – 20-25 страниц с 4-8 иллюстрациями.

Основное требование к отчету – ясность изложения, следование требованиям ГОСТ на оформление. Основное требование к проекту – адекватность поведения модели, ясность структуры системы, принципа ее действия, конструктивность и функциональность модели системы, четкость постановки задачи, наблюдаемость поведения, структуры и свойств модели, способность к управлению со стороны пользователя, наличие четких комментариев.

Пояснительная записка должна содержать титульный лист, аннотацию, задание на проект, содержание, введение, анализ технического задания, разработка модели системы, реализация, тестирование, заключение, список литературы и листинг программы.