Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Розробка веб-додатку з імітаційного моделювання обчислювальних систем

Розробка веб-додатку з імітаційного моделювання обчислювальних систем




Сторінка4/16
Дата конвертації10.03.2017
Розмір0.82 Mb.
ТипПояснювальна записка
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Порівняння з існуючими аналогами


Сучасний процес математичного моделювання важко реалізувати без комп’ютерів або вбудованих контролерів. Для цього використовуються різноманітні інструментальні програмні засоби та середовища (MathCad, MatLab, Mathematіca, Maple, Derive, VisSim, Genius й інші), що суттєво спрощують моделювання. Сучасні математичні пакети можна використовувати і як звичайний калькулятор, і як засоби для спрощення виразів при розв’язанні будь-яких математичних задач, і як генератори графіки або навіть звука Стандартними стали також засоби взаємодії з Internet, шляхом генерації HTML-сторінок прямо в процесі обчислень [5].
Генератор (рос. генератор, англ. generator, нім. Generator m) - пристрій, апарат чи машина, що виробляє якийсь продукт (газ, лід тощо), електричну енергію (генератор електромашинний, радіосигналів тощо), створюють електричні, електромагнітні, світлові або звукові сигнали - коливання, імпульси (наприклад, ламповий, магнетронний, квантовий, ультразвуковий генератор).
Інструме́нт (лат. instrumentum - знаряддя) - технологічне оснащення (знаряддя або пристрій), які в процесі праці безпосередньо стикаються з предметом праці з метою зміни чи контролю його форми, стану, властивостей тощо.
Генерація - покоління, що представлене більш чи менш одноманітними особинами, які змінюються наступним поколінням, яке при диференціації життєвого циклу може істотно відрізнятися від попереднього. Наприклад: при чергуванні поколінь (гетерогонії, метагенезі) у тлі (Aphidoidea), галиць (Cecidomyiidae) та деяких інших комах.

Звичайно, кваліфікований користувач, який в достатній мірі володіє однією з мов програмування (C , Java, Pascal, Fortran, Prolog та іншими), може самостійно створити окрему програму або комплекс програм, що дозволить реалізувати на ПК алгоритм його задачі. Проте, такий підхід потребує, як правило, великих працезатрат на програмування, від лагодження та тестування кожної програми. Тому, для скорочення часу програмування було створено згадані прикладні програмні пакети, області використання яких у значній мірі перекриваються. Для найбільш ефективного використання обчислювальної техніки необхідно правильно вибрати найкращий пакет програм на самій ранній стадії розв’язання прикладної задачі.

Комплексний (рос. комплексный, англ. complex, нім. komplex) - з'єднаний з будь-чим, складний; той, що являє собою комплекс будь-чого; комплексний розвиток економічних районів - планомірний, пропорційний розвиток господарства районів на основі оптимального поєднання галузей виробничої спеціалізації з галузями, що обслуговують виробництво й населення; комплексні сполуки - речовини, які утворенні сполученням двох або більше атомів, молекул або іонів.
Електро́нна обчи́слювальна маши́на (скорочено ЕОМ) - загальна назва для обчислювальних машин, що є електронними (починаючи з перших лампових машин, включаючи напівпровідникові тощо) на відміну від електромеханічних (на електричних реле тощо) та механічних обчислювальних машин.
Адже, реальна мета полягає в рішенні певної проблем, а обчислення – всього лише проміжний етап на шляху до цього рішення..

При дослідженні систем автоматичного регулювання, обчислювальних математичних задач, найбільш ефективним є використання програмної системи Matlab з широким класом предметно-орієнтованих бібліотек (toolbox) та інструментом візуального моделювання Simulink.

Автоматиза́ція - один з напрямів науково-технічного прогресу, спрямований на застосування саморегульованих технічних засобів, економіко-математичних методів і систем керування, що звільняють людину від участі в процесах отримання, перетворення, передачі і використання енергії, матеріалів чи інформації, істотно зменшують міру цієї участі чи трудомісткість виконуваних операцій.
Візуалізація - унаочнення, створення умов для візуального спостереження.
Дослі́дження, до́сліди - (широко розуміючи) пошук нових знань або систематичне розслідування з метою встановлення фактів; (вузько розуміючи) науковий метод (процес) вивчення чого-небудь.
У системі MatLab також існують широкі можливості для програмування. Її бібліотека C Math (компілятор MatLab) є об'єктною і містить понад 300 процедур обробки даних мовою C. Усередині пакета можна використовувати як процедури самої MatLab, так і стандартні процедури мови C, що робить цей інструмент наймогутнішою підмогою при розробці додатків (використовуючи компілятор C Math, можна вбудовувати будь-які процедури MatLab у готові додатки).
Компілятор (англ. Compiler від англ. to compile - збирати в ціле) - комп'ютерна програма (або набір к. програм), що перетворює (компілює) вихідний код, написаний певною мовою програмування (мова джерела, англ. source language)

Для візуалізації моделювання система MatLab має бібліотеку Іmage Processіng Toolbox, що забезпечує широкий спектр функцій, що підтримують візуалізацію проведених обчислень безпосередньо із середовища MatLab, збільшення тв аналіз, а також можливість побудови алгоритмів обробки зображень.

Підпрограма (англ. subroutine) - частина програми, яка реалізує певний алгоритм і дозволяє звернення до неї з різних частин загальної (головної) програми. В термінах мов програмування: функції (С), процедури (Pascal), методи (в термінології об'єктно-орієнтованого програмування в мовах C++, Java, С# та ін.).
Систему MatLab можна використовувати для обробки зображень, сконструювавши власні алгоритми, які будуть працювати з масивами графіки як з матрицями даних. Оскільки мова MatLab оптимізована для роботи з матрицями, у результаті забезпечується простота використання, висока швидкість і економічність проведення операцій над зображеннями.

Серед інших бібліотек системи MatLab можна також відзначити System Іdentіfіcatіon Toolbox – набір інструментів для створення математичних моделей динамічних систем, заснованих на спостережуваних вхідні/вихідних даних.

Динамі́чна систе́ма - математична абстракція, призначена для опису і вивчення систем, що еволюціонують з часом. Прикладом можуть служити механічні системи (рухомі групи тіл) або фізичні процеси.
Особливістю цього інструменту є наявність гнучкого користувацького інтерфейсу, що дозволяє організувати дані й моделі. Бібліотека System Іdentіfіcatіon Toolbox підтримує як параметричні, так і непараметричні методи. Інтерфейс системи полегшує попередню обробку даних, роботу з ітеративним процесом створення моделей для одержання оцінок і виділення найбільш значимих даних.
Ви́ділення (екскреція) - процес виведення кінцевих продуктів, які утворилися в ході обміну речовин в клітинах тіла при розщепленні органічних енерговмісних речовин. Цю функцію виконують як спеціалізовані видільні органи, так і інші органи чи системи, для яких видільна функція може бути побічною, другорядною.
Що стосується математичних обчислень, то MatLab надає доступ до величезної кількості підпрограм, що містяться в бібліотеці NAG Foundatіon Lіbrary компанії Numerіcal Algorіthms Group Ltd (інструмент має сотні функцій з різних областей математики, і багато з цих програм були розроблені широко відомими у світі фахівцями). Це унікальна колекція реалізацій сучасних чисельних методів комп'ютерної математики, створених за останні три десятки років. Лише додану до системи велику кількість документації цілком можна розглядати як фундаментальний багатотомний електронний довідник по математичному забезпеченню. Сьогодні система MatLab широко використовується в техніці, науці та освіті, але все-таки вона більше підходить для аналізу даних і організації обчислень, ніж для чисто математичних викладень.
Електро́н (грец. Ηλεκτρόνιο, англ. electron, нім. Elektron) - стабільна, негативно заряджена елементарна частинка, що входить до складу всіх атомів. Має електричний заряд (-е= −1,6021892(46)×10−19 Кл) і масу (9,109554(906)×10−31 кг).
Документа́ція - сукупність офіційно визнаних, взаємопов'язаних та складених у визначеній формі документів, які містять передбачувану інформацію про виріб, процес або діяльність даного підприємства. Відповідно до області застосування Документа́цій поділяється на бухгалтерську, конструкторську, нормативну, технічну, товарну, тощо.
Аналіз даних - розділ математики, що займається розробкою методів обробки даних незалежно від їх природи.

Для візуального моделювання та моделювання сумісно з реальною апаратурою більш зручним є програмний пакет VisSim.

Аналітичні перетворення дозволяють виконувати більшість математичних програмних продуктів MathCad, Mathematіca, Maple.

Більшість - велика частина чого-небудь, або кількісне переважання прихильників якоїсь ідеї чи рішення над їхніми противниками. Вважається найпершою засадою демократичного способу прийняття спільних рішень, головною й необхідною умовою обрання кандидата на виборну посаду.
З цих трьох поширених математичних пакетів, найбільш потужним є Maple. Maple надає зручне середовище для комп'ютерних експериментів. Пакет дозволяє створювати інтегровані середовища за участю інших систем і універсальних мов програмування високого рівня. Коли розрахунки зроблені й потрібно оформити результати, то можна використовувати засоби цього пакета для візуалізації даних і підготовки ілюстрацій для публікації.. Робота проходить интерактивно - користувач уводить команди й відразу бачить на екрані результат їхнього виконання. При цьому пакет Maple зовсім не схожий на традиційне середовище програмування, де потрібна тверда формалізація всіх змінних і дій з ними. Тут же автоматично забезпечується вибір типів змінних і перевіряється коректність виконання операцій, так що в загальному випадку не потрібно опису змінних і строгої формалізації запису. Ядро символьних обчислень Maple включено до складу цілого ряду систем комп'ютерної математики – від систем для широкого кола користувачів типу MathCad до однієї із кращих систем для чисельних розрахунків і моделювання MatLab.
Си́мвол (англ. symbol символ) - знак, сутність, яка позначає іншу сутність.

На відміну від потужного та орієнтованого на високоефективні обчислення при аналізі даних пакета MatLab, програма MathCad – це, скоріше, редактор математичних текстів із широкими можливостями символьних обчислень і прекрасним інтерфейсом.

Редагува́ння - це приведення об'єкта редагування у відповідність із чинними у певний час у конкретному суспільстві нормами, а також його творча оптимізація, метою яких є отримання заданого соціального ефекту.
MathCad не має мови програмування як такої, а можливості символьних обчислень запозичений з пакета Maple. Проте інтерфейс програми MathCad дуже простий, а можливості візуалізації широкі. Всі обчислення тут здійснюються на рівні візуального запису виразів у загальновживаній математичній формі. Пакет має гарні підказки, докладну документацію, цілий ряд додаткових модулів та вбудованих функцій. Однак поки математичні можливості MathCad уступають системам Maple, Mathematіca, MatLab. Не зважаючи на це, по програмі MathCad випущено багато книг і навчальних курсів. Сьогодні ця система стала буквально міжнародним стандартом для технічних обчислень. Розробники Mathcad зробили все можливе, щоб користувач, який не володіє спеціальними знаннями в програмуванні, міг реалізувати велику кількість обчислювальних методів та досягнути значного результату в області математичних розрахунків.

Головною перевагою розробленого в даній дипломній роботі програмного додатку є те, що він реалізований як веб-додаток. Тобто він не потребує попереднього встановлення. Єдиною вимогою є наявність веб-браузера.

Бра́узер, також веб-переглядач (англ. browser МФА: [ˈbraʊ̯zɚ] - переглядач) - програмне забезпечення для комп'ютера або іншого електронного пристрою, як правило, під'єднаного до Інтернету, що дає можливість користувачеві взаємодіяти з текстом, малюнками або іншою інформацією на гіпертекстовій веб-сторінці.


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16