Файл: Лабораторная работа по дисциплине Информационные технологии Студент гр.docx

Скачать файл (0,85Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.01.2024

Просмотров: 56

Скачиваний: 8

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании

(КСУП)

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА НАУЧНЫХ ДАННЫХ
Лабораторная работа по дисциплине

«Информационные технологии»

	Выполнил: Студент гр (подпись) И. О. Фамилия «___»__________2022__г. (дата)
	Проверил: ______________________________ (должность, ученая степень, звание) ______________ /____________________/ (подпись) И. О. Фамилия «____»_______________20____г. (дата)

Томск 2022 г.
Цель лабораторной работы: научиться методам математического моделирования и анализа научных данных, а также построению графиков в табличном процессоре Excel и системе MathCAD.
Задания

Операции в ЭТ Excel

Моделирование процесса АФ=f(Т, В, Д)

1. На листе 1 подготовьте таблицу в следующем порядке:

1.1 Для диапазона клеток B3:G6 задайте численный формат с 2-мя деся-

тичными знаками.

1.2 В строке 1 разместите заголовок «Моделирование» и сцентруйте его

в пределах A-G. Сохраните файл в рабочей папке c:\temp\kt или «C:\Do-

cuments and Settings\studentst\My Documents\kt» под именем labkt2-1.

1.3 Введите следующие данные:

	A	B	C
1	Моделирование
2		январь
3	Т	-10	=b3+4
4	В	60	=b4+5
5	Д	0,97	=b5-0.03
6	АФ	=b4/b3*b5

1.4 Данные клеток В2, С3, С4, С5, В6 логически скопируйте до кл.G6.

2. Полученные в зоне А2:G6 табличные данные отобразите встроенным ли-

нейным графиком. Функцию АФ сгладить, выделить цветом и толщиной

линии, включить сетку.

3. Листу 1 присвойте имя «Модель». Сохраните.

4. Скопируйте полученную таблицу на Лист 2. Постройте график в соответ-

ствии с п. 2. Меняя величины параметров Т, В, Д в колонке Е, добейтесь

уменьшения значения функции АФ в ее¨ отображении на графике. Листу 2

присвойте имя «Анализ». Сохраните.
Регрессионный анализ зависимости R=f(t)

1) Откройте лист 3 и для колонок А и В задайте числовой формат с двумя

десятичными знаками.

2) Задайте данные:

	A	B
1	t	R
2	20,0	86,70
3	24,8	88,03
4	30,2	90,32
5	35,0	91,15
6	40,1	93,26
7	44,9	94,90
8	50,0	96,33

3) Постройте встроенный точечный график функции R = f (t), где ось Y —

Сопротивление, ось X — Температура, начало координат по оси = 20.

4) Выделите данные на графике и постройте линейную регрессию (пункт

Диаграмма/Добавить линию тренда).

5) Выполните регрессионный анализ (пункт Сервис/Анализ данных/Регрес-

сия), указав для входных данных по Y — B2:В8, по X — A2:A8 и выход-

ных — А24.

6) В отдельные ячейки текущего листа ниже графика скопируйте получен-

ные значения коэффициента корреляции и коэффициентов a ,b зависимости

R(t) = a ⋅ t + b.

7) Сохраните лист с наименованием «Регрессия».

8) Сохраните файл.
II. Операции в системе MathCAD

Моделирование на основе системы рекуррентных уравнений (модель эпидемии)

1) Задайте интервал времени t:=0..20.

2) Для переменных i-инфекция, s-восприимчивость, r-выздоравливаемость задайте векторы начальных условий и перекрестных итераций (строк — 3, колонок — 1):

3) Постройте графики зависимостей i_t, s_t, r_t от t.

4) Скопируйте данные из п.2, 3. Проведите изменения: для i — 20, в формуле

для s_t₊₁ коэффициент 0.0001 измените на 0.001. Наблюдайте изменения

графиков.

5) Сохраните файл под именем labkt2-2.
Регрессионный анализ зависимости R=f(t)

1) Задайте число измерений: N ∶= 7 i ∶=0..N-1.

2) Задайте векторы: t:= ; R:= (7 строк, 1 столбец) с числовыми данными из

пункта Iб-2.

3) Вычислите коэффициент корреляции: corr(t, R) = . . .

4) Определите коэффициенты линейной регрессии:

a ∶= slope(t, R) a = . . .

b ∶= intercept(t, R) b = . . .

Сравните с полученными при регрессионном анализе в Excel.

5) Задайте функцию: R(t) ∶= a ⋅ t + b и постройте график (X -Y зависимость)

регрессии R(t)_i от t_i.

6) Сохраните файл в рабочей директории под именем labkt2-3.
III. Построение в системе MathCAD графиков функций, заданных

явным выражением

1) Задайте ранжированную переменную, меняющуюся от 0 до π/2 с шагом

0.1; определите функцию f (x) = x ⋅ sin(2x)², постройте ее график.

2) Определите изменение целого индекса i от нуля до 15, x_i = i/10, y_i =

= x_i sin(2x_i)², постройте график функции y_i(x_i).

3) Постройте график функции g(x, y) = x² − y₂, где переменные x и y меняются от -5 до 5.

4) Изобразите сферу. Ее параметрическое представление имеет вид:

Число точек N = 30.

5) Добавьте дополнительное определение радиуса сферы R(f ) = ∣cos(FRAMEf )∣. Постройте анимационный график (число кадров равно 20, число кадров в секунду — 3. Просмотрите на Плеере получившуюся анимацию.

ВНИМАНИЕ!!! Перед построением анимации не забудьте отключить АВ-

ТОМАСШТАБ!

6) Постройте графики функций, заданных полярно:

7) Изобразите пространственную кривую:

Увеличьте число точек N, повторите построение предыдущего графика

;

поэкспериментируйте, меняя различные параметры отображения графика.

8) Конечный результат сохраните в файле labkt2-4.
Результаты работы

Файл labkt2-1