Методические указанияКМРИЗ. Методические указания к лабораторным работам первого цикла по компьютерным методам решения инженерных задач Волгоград 2006
 Скачать 1.74 Mb.
|
 Рис. 1.1 Схема алгоритма расчёта среднего арифметического значения  Рис. 1.2 Схема алгоритма расчёта среднего геометрического значения  Рис. 1.3 Схема алгоритма расчёта среднего геометрического значения по логарифмической формуле  Рис. 1.4 Схема алгоритма расчёта среднего гармонического значения  Рис. 1.5 Схема алгоритма расчёта дисперсии  Рис. 1.6 Схема алгоритма расчёта асимметрии  Рис. 1.7 Схема алгоритма расчёта эксцесса  Рис. 1.8 Схема алгоритма расчёта центрального момента порядка r  Рис. 1.9 Схема алгоритма расчёта моды распределения случайной величины  Рис. 1.10 Схема алгоритма расчёта размаха распределения случайной величины  Рис. 1.11 Схема алгоритма расчёта распределения случайной величины  Рис. 1.12 Схема алгоритма поиска максимума распределения случайной величины  Рис. 1.13 Схема алгоритма поиска максимума распределения случайной величины Методика выполнения
 Рисунок 1.14 Главное окно программы для измерения времени выполнения алгоритма 2. Перед началом исследований рекомендуется установить число повторных измерений времени алгоритма M и мощность вектора данных N. В течение всего эксперимента число повторов выполнения алгоритма должно быть постоянным, а мощность вектора данных следует постепенно увеличивать. При этом рекомендуется принимать количество повторных измерений алгоритма по умолчанию M=1000, так, как это показано на рис.1.14. Процесс измерений выполняется автоматически после нажатия “Пуск”. После того, как указанный алгоритм будет выполнен, из нижнего поля главного окна программы переписать измеренное значение времени выполнения, так, как это показано на рис.1.15.  Рисунок 1.15 Определение времени выполнения алгоритма при обработке целочисленного вектора данных мощностью N=10000. Для каждого задаваемого значения мощности вектора данных измерить время выполнения алгоритма и записать его в таблицу 1.2. При этом шаг изменения мощности вектора данных N не обязательно должен быть постоянным – его следует выбирать таким образом, чтобы время выполнения алгоритма с текущим значением N заметно отличалось от времени выполнения на предыдущем значении (как правило, в большую сторону). Если по результатам измерений окажется, что время выполнения алгоритма равно нулю (алгоритм успел выполниться M раз слишком быстро), то значение повторных измерений M следует увеличить, об этом напомнит появившееся на экране сообщение:  Рис.1.16 Окно сообщения о необходимости увеличить количество повторных измерений Результаты измерений занести в таблицу 2 (колонки 2 и 4). Таблица 1.2 – Результаты измерений и расчётов
Для получения более подробной информации необходимо выполнить как можно больше измерений (рекомендуется не менее двадцати). По полученным результатам построить зависимости времени выполнения алгоритма от размера задачи для целочисленного и вещественного типов данных (  и  ).3. Измерить время выполнения алгоритма при N=1. Для получения наиболее достоверного значения, с помощью используемой программы установить значение мощности вектора данных в единичное значение, а количество повторений измерений подобрать таким образом, чтобы в результате измерений было бы не менее четырёх значащих цифр, так как это показано на рис. 1.17.  Рисунок 1.17 Определение времени выполнения алгоритма при обработке целочисленного вектора данных мощностью N=1. Измерение времени вычислений при N=1 следует выполнить для целочисленного и для вещественного типов данных. Полученные результаты измерения занести в таблицу 1.2. 4. По полученным данным для каждого значения N рассчитать зависимости относительного времени выполнения алгоритма для целочисленных типов данных:  , и для вещественных:  , Результаты расчётов занести в таблицу 1.2 (колонки 3 и 5). 5. Определить порядок временной сложности алгоритма, который оценивается по целочисленному показателю степени n выражения:  Для этого потребуется выполнить аппроксимацию полученных относительных зависимостей степенной функцией вида:  , Значение порядка временной сложности при обработке целочисленного вектора данных определить по формуле:  для вещественного:  Полученные значения nц и nв округлить до ближайшего целого числа в большую сторону и сделать вывод о порядке сложности алгоритма. Контрольные вопросы
Рекомендуемый библиографический список
Лабораторная работа №2 Исследование алгоритма расчёта лестничных электрических цепей Цель работы: Исследовать алгоритм расчёта лестничной электрической цепи с линейными элементами. Краткие теоретические сведения Лестничные цепи используются в качестве схем замещения различных электрических устройств, таких как катушки индуктивности, дроссели, колебательные контуры, пассивные линейные фильтры, трансформаторы, электрические двигатели, линии с распределёнными параметрами и т.д. В тех случаях, когда количество элементов в этих схемах велико (более пяти), ручной расчёт токов и напряжений на этих элементах становится очень трудоёмкой задачей, и возникает необходимость использования ЭВМ. Расчёт таких схем, как правило, начинают с самой удалённой от источника питания ветви. При этом целью расчёта является нахождение мгновенного значения потенциала φ1 при текущем значении напряжения источника питания e(t). Все значения остальных потенциалов и значения контурных токов выражаются через φ1. В связи с тем, что расчёт ведётся с самого последнего элемента, нумерация этих элементов выполняется не слева направо, как это принято, а наоборот. Такая нумерация позволяет избежать затрат времени на вычисление индекса элемента и немного уменьшает временную сложность алгоритма. Такой способ расчёта удобен тем, что вид систем уравнений для нахождения токов и напряжений на всех элементах не зависит от их количества. Следовательно, его очень легко реализовать на ЭВМ в качестве универсального алгоритма, который сам способен определять количество элементов путём вычисления мощности вектора данных, задаваемого пользователем и выполнять в случае необходимости преобразования источников тока в источники э.д.с. и наоборот. Отчёт должен содержать:
Программа работы
2. Начертить электрическую схему, в соответствии с вариантом задания.
Варианты заданий Расчётная схема имеет вид:  Рисунок 2.1 – Пассивная лестничная электрическая цепь. На рис (2.1) Символами Z обозначены сопротивления элементов, а символами Y – проводимости. Вариант задания выдаётся преподавателем каждой бригаде студентов в соответствии с таблицей 2.1: Таблица 2.1 – Элементы, содержащиеся в схеме рис.2.1 и их номинальные значения
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, мс
, о.е
, мс
, о.е
