工学計算におけるコンピュータの応用。 工学計算における情報技術の応用方程式の根を見つける

コンテンツ
はじめに 4
1. 情報。 情報チャネルを通じた情報の送信。 6
2. 電子表 13
1.1. グラフ機能 13
1.2. ブルートフォースメソッドを使用してルートを見つける 14
1.3. パラメータ 15 を選択して根を検索します
1.4. ソリューション 16 を検索してルートを見つける
1.5. 極値 (最大値と最小値) を見つける 16
1.6. 連立一次方程式を解く 18
1.7. 連立方程式をグラフ化する 20
文学 21

レビュー用のフラグメント

2. SpreadsheetOption 2 3 つの方法で方程式の根を求めます。 関数の極値 (最大値と最小値) を求めます。x3-3x2+3=0根を求めるために、準備作業を行います。関数のグラフの構築。関数のグラフを構築するには、関数を表にする必要があります。 - 引数の表と対応する関数の値を記入します。 引数の値は、任意の数値または等差数列として指定できます。 作業指示 次のセルにテキストを入力します: セル B4 - 引数; セル C4 - 関数 セル B5 に数値 -1.5 を入力し、範囲 B5: B35 に編集 - フィルを実行して等差数列を入力します。コマンドと Progression サブコマンド。 ダイアログ ボックスで次の操作を行います: [列と算術による] オプションを設定し、[ステップ] フィールドに数値 0.1 を入力し、[制限値] フィールドに数値 1.5 を入力します。セル C5 に数式 =B5^3-3 を入力します。 *B5^2+3 自動入力マーカーを使用して、セル C5 からセル範囲 C6:C35 に数式をコピーします。関数の符号が [-0.9;-0.8] に 2 回変更されることがわかります。関数 F をプロットしてみましょう。 （バツ）。 米。 1. グラフ依存性 F(x) 総当たり法により根を求めます。セグメント [a, b] を順次絞り込むことで、与えられた小数点以下の桁数まで根を明らかにします。 0.0001 の精度が必要です。このような間隔は 2 つあります。それぞれセグメント [-0.9;-0.8] と - であり、関数値のテーブルに異なる符号の値が含まれている場合は、2 つの根も存在します。次に、関数が符号を小さなステップで変更するセグメントで関数を表にし、ルート値を指定された精度 (0.0001 など) に調整するまでさらに削減ステップを繰り返します。 関数がセグメント [a,b] の符号を変更しない場合は、セグメントの左右の境界を変更し、このセグメントの値のテーブルを構築します。x1x2-0.87941.3473 という 2 つのルートが得られます。パラメータを選択してルートを見つけます。 セル B5: C35 の内容を範囲 B63: C95 にコピーします。 [完了] メニュー コマンド [サービス] - パラメータの選択 (または、データ - データの操作 - 「what if」分析 - パラメータの選択)。 ダイアログ ウィンドウで、次のフィールドに入力します。[値] フィールドに数値 0 を入力し、[セル値の変更] フィールドに絶対アドレス B5 を入力します (フィールドをアクティブにして、このセルを左クリックします)。メニュー コマンド [サービス] – ソリューションの検索 (または、データ – 分析 – ソリューションの検索)。 ダイアログ ボックスで、次のフィールドに入力します。 セル $B$125 を変更して、ターゲット セル $C$125 を値 "0" に設定します。 実行ボタンをクリックし、スイッチを「見つかったソリューションを保存」に設定すればOKです。 セル B97 にはルートの値が表示されます。同じ方法で 2 番目のルートを探し、指定されたセグメントで次を取得します。 この近似値を任意の空きセルに書き込みます。 この値に関連する関数を記述します (できれば引数の右側のセルに)。 [解の検索] コマンドを使用して、関数の最大値と最小値を見つけます。xF(x) 03max0.62.136min すべての検索方法と検出された値の結論: 最も正確な方法は、パラメーターの選択と総当たり法です。連立一次方程式 a) Cramer の方法を使用する。 Microsoft Office Excel 2007 スプレッドシート プロセッサに計算に必要な行列を書き込んでみましょう。数学関数 MOPRED -27x1-54x2-90x318 Find を使用して行列式 1、2、および 3 を見つけてみましょう。式を使用した方程式の根: すべての計算の結果、逆行列を使用して次のデータが得られます:x12x23.3333x3-0.6666b)。 x12x23.3333x3-0.6666チェック:値は四捨五入されています:6-3.3333-0.6666= 22+6.6666- 2.6666 =610+3.3333-1.3333=12連立方程式のグラフを作成しますx e [-1.75;1.5] データを入力し、式: =IF(C4<0;(1+C4+C4^2)/(1+C4^2);ЕСЛИ(ИЛИ(C4>1;C4=1);ROOT(1+2*C4/(1+C4^2));2*ABS(0.5+SIN(C4)))) グラフ参照を取得します。 情報学: 出版社「SOLON-R」: モスクワ、2007 - 608 ページ、Simonovich S.V. コンピュータサイエンス。 基礎コース - サンクトペテルブルク: Peter、2006. -640 pp. 情報学: コンピュータ技術に関するワークショップ: 教科書 / Ed. NV マカロワ。 – 第 3 版、改訂。 - M.: Finance and Statistics、2003. - 256 pp. 情報学: 教育学生向けの教科書。 大学 / A.V. モギレフ、NI パーク、E.K. ヘナー。 – 第 4 版、削除されました。 - M.: 出版社。 センター「アカデミー」、2007年。情報学。 基礎コース（大学向け教科書）。 シモノビッチ S.V. その他 - サンクトペテルブルク; Peter、2003 年。コンピュータ サイエンス: コンピュータ テクノロジに関するワークショップ / 編。 NV マカロワ。 – 第 3 版 やり直した - M.: Finance and Statistics、2000 年。コンピュータ サイエンス: 初心者向け百科事典。 /コンプ。 D.A.ポスペロフ。 - M.: Pedagogy-Press、1998。KoskinA。 V.、デルリア。 N. コンピュータ データ処理 - 教育および方法論マニュアル - Orel: OGTU、2008 - 350 ページ講義コース - 2009 - http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htmSerova G.A. 私たちはオフィスプログラムの使い方を学びます。 M.: Finance and Statistics、2001 年。インターネットで作業するための現代の自己教本。 最も人気のあるプログラム: 実践的なプログラム。 手当 - 下。 エド。 コムヤギナ V.B. – M.: トリンプ出版社、1999 年。

文学
1.アレクセーエフA.P. 情報学: 出版社「SOLON-R」: モスクワ、2007 - 608 p。
2. シモノビッチ S.V. コンピュータサイエンス。 基本コース - サンクトペテルブルク: ピーター、2006。-640 p。
3. コンピュータサイエンス：コンピュータ技術に関するワークショップ：教科書・編 NV マカロワ。 – 第 3 版、改訂。 - M.: 財務と統計、2003 年。 - 256 p.
4. コンピュータ サイエンス: 教育学生向けの教科書。 大学 / A.V. モギレフ、NI パーク、E.K. ヘナー。 – 第 4 版、削除されました。 - M.: 出版社。 センター「アカデミー」、2007年。
5. コンピューターサイエンス。 基礎コース（大学向け教科書）。 シモノビッチ S.V. その他 - サンクトペテルブルク; ピーター、2003年。
6. コンピュータサイエンス: コンピュータ技術に関するワークショップ / 編 NV マカロワ。 – 第 3 版 やり直した - M.: 財務と統計、2000 年。
7. コンピュータサイエンス: 初心者向けの百科事典。 /コンプ。 D.A.ポスペロフ。 - M.: Pedagogy-Press、1998 年。
8. コスキンA. V.、デルリア。 N. コンピュータ データ処理 - 教育および方法論マニュアル - Orel: OGTU、2008 - 350 p.
9. 講義コース - 2009 - http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htm
10. セロバ G.A. 私たちはオフィスプログラムの使い方を学びます。 M.: 財務と統計、2001 年。
11. インターネット上で作業するための現代の自己教本。 最も人気のあるプログラム: 実践的。 手当 - 下。 エド。 コムヤギナ V.B. – M.: トリンプ出版社、1999 年。

ベラルーシ共和国教育省

ベラルーシ国立交通大学

情報技術学科

「エンジニアリング上の問題を解決するためのソフトウェア システムの使用」

そして完成

学生時代 FOR-13

ベルスカヤ I.L.

ホメリ、2012

導入

初期データの準備

パスカル言語を使用した指定された指標の計算

MS Excelを使用した指定された指標の計算

MathCadを使用した指定された指標の計算

結論

参考文献

導入

コンピューター サイエンスは、コンピューターを使用して情報を変換するプロセスと、コンピューターとアプリケーション環境との相互作用に関連する人間の活動の分野です。

コンピューターサイエンスの主な役割は、情報を変換するための方法と手段を開発し、情報処理の技術的プロセスを組織化する際にそれらを使用することです。

コンピューター サイエンスのタスクは次のとおりです。

あらゆる性質の情報プロセスの研究。

情報技術の発展と情報処理の研究成果に基づく最新の情報処理技術の創造。

公共生活のあらゆる分野でコンピュータ機器とテクノロジーを作成、導入、効果的に使用するという科学的および工学的問題を解決します。

試験の目的は、コンピュータを使用して工学的な問題を解決する方法を学ぶことです。

仕事の中で解決された問題: Pascal でのプログラミング、プロセッサ、Excel テーブル、工学構造の計算への応用における MathCad 記号計算パッケージの使用。

初期データの準備

コマンドに従って、商品の出発地域と到着地域を定義します。 それを図 1 に示します。特定の領域で、4 つの領域ノード、4 つの内部ジョイント、および 2 つの外部コンタクトを選択します。 彼らの名前を表 1 に記入してください。

表 1 に、地図上の点間の距離を書き留めます。 テーブル内の数値データをテキスト ファイル s.txt に保存します。

表 2 は、単独で受け入れられる貨物輸送量を示しています。 テーブル内の数値データをテキスト ファイル g.txt に保存します。

工学におけるコンピュータの応用

工学におけるコンピュータの応用

計算 工学計算におけるコンピュータ技術の応用

数値情報の計算、さらなる処理、分析を実行するには、特別なプログラムであるスプレッドシートがあります。 市場で入手可能な最も使いやすく、同時に最も強力なスプレッドシートは、Excel パッケージ (米国 MicroSoft 製) です。 このパッケージは、統計分析ツールやデータ書式設定ツールへのアクセスを提供するパネルとコンテキスト メニューの使いやすさが特徴で、非常に複雑な統計分析の問題を解決できます。

工学におけるコンピュータの応用

計算 工学計算におけるコンピュータ技術の応用

工学におけるコンピュータの応用

計算 工学計算におけるコンピュータ技術の応用

工学におけるコンピュータの応用

計算 工学計算におけるコンピュータ技術の応用

分析パッケージには 2 つの部分が含まれています。

コマンド経由で利用できるコマンド サービス|データ分析…、さまざまなデータ処理および統計分析手法へのアクセスを提供します。

通常のワークシート関数と同様に使用できる関数

分析パッケージには、17 の統計コマンドと 2 つのエンジニアリング コマンド、47 の数学およびエンジニアリング関数、日付と時刻を操作する 4 つの関数、2 つの情報関数、および 37 の財務関数が含まれています。

工学におけるコンピュータの応用

計算 工学計算におけるコンピュータ技術の応用

工学におけるコンピュータの応用

計算 工学計算におけるコンピュータ技術の応用

Mathcad は、初歩的な算術から複雑な数値手法の実装に至るまで、さまざまな科学および工学計算を実行できる数学エディタです。 Mathcad ユーザーは、学生、科学者、エンジニア、およびさまざまな技術専門家です。 使いやすさ、数学的演算の明瞭さ、組み込み関数と数値手法の広範なライブラリ、シンボリック計算の実行機能、および結果を表示する優れた手段 (さまざまなタイプのグラフ、印刷物を準備するための強力なツール) のおかげで、ドキュメントや Web ページなど)、Mathcad は最も人気のある数学アプリケーションになりました。

工学におけるコンピュータの応用

計算 工学計算におけるコンピュータ技術の応用

Mathcad は、他のほとんどの最新の数学アプリケーションとは異なり、WYSIWYG 原則 (「見たものは得られるもの」、つまり「見たものが得られるもの」) に従って構築されています。 したがって、特に、最初に特定の数学的計算を実装するプログラムを作成してからそれを実行する必要がないため、非常に使いやすくなります。 代わりに、組み込みの数式エディタを使用して、一般に受け入れられているものにできるだけ近い形式で数式を入力するだけで、すぐに結果が得られます。

工学におけるコンピュータの応用

計算 工学計算におけるコンピュータ技術の応用

Mathcad の機能:

数式とテキストは Mathcad 数式エディターを使用して入力します。

数学的計算は、入力された式に従って即座に実行されます。

豊富な書式設定オプションを備えたさまざまなタイプのグラフィックス (ユーザーの選択による) がドキュメントに直接挿入されます。

さまざまな形式のファイルへのデータの入出力が可能です。

ドキュメントは、ユーザーがコンピュータ画面に表示される形式で Mathcad で直接印刷したり、後でより強力なテキスト エディタ (Microsoft Word など) で編集できるように RTF 形式で保存したりできます。

1,010こする。

説明

コンテンツ
はじめに 4
1. 情報。 情報チャネルを通じた情報の送信。 6
2. 電子表 13
1.1. グラフ関数 13
1.2. ブルートフォースメソッドを使用してルートを見つける 14
1.3. パラメータ 15 を選択して根を検索します
1.4. ソリューション 16 を検索してルートを見つける
1.5. 極値 (最大値と最小値) を見つける 16
1.6. 連立一次方程式を解く 18
1.7. 連立方程式をグラフ化する 20
文学 21

導入

導入

コンピュータサイエンスという言葉は、フランス語のInformatigueに由来しており、Informacion（情報）とAutomatigue（自動化）を組み合わせた造語で、自動情報処理の科学としての本質を表しています。
「情報」の概念は、事実、出来事、現象の提示または説明を意味します。 広い意味では、情報は、物質世界の一方または他方の側面とその中で発生するプロセス、人間の活動のさまざまな領域に関する情報として定義されます。 私たちは毎日情報の概念に遭遇しますが、厳密かつ一般的に受け入れられている情報の定義はまだ存在しないため、通常は定義の代わりに情報の概念が使用されます。 定義とは異なり、概念は明確に与えられるのではなく、例を通じて紹介されます。各科学分野は独自の方法でこれを行い、その主題と目的に最もよく対応するものを主な構成要素として強調します。 この概念の特徴は、哲学、自然科学、人文科学、生物学、医学、生理学、人間と動物の心理学、社会学、芸術、テクノロジー、経済学、そして最後に日常生活など、あらゆる分野で例外なく使用されていることです。 。 人生。 したがって、「情報」の概念に関連する要素の具体的な解釈は、特定の科学の方法、研究の目的、または単に私たちの日常的な考えによって異なります。
多くの場合、処理する情報を表の形式で提示する必要があります。 この場合、テーブル セルの一部には元の情報または主要な情報が含まれ、一部には派生情報が含まれます。 派生情報は、一次データに対して実行されるさまざまな算術演算およびその他の操作の結果です。
データを表形式で表示すると、情報の分析が大幅に簡素化されます。 たとえば、統計データの処理時やさまざまな口座を使用した銀行業務の実行時など、さまざまな会計業務中に大​​量のプライマリ データやデリバティブ データを処理する必要があります。したがって、この種の業務を自動化すると、会計業務の品質と効率が大幅に向上します。計算。
Excel プログラムには、線形計画法、最適化の問題を解決し、統計モデリングを実行できる強力な数学的装置が備わっています。 この場合、ファイルの操作、テキストの書式設定と編集、ウィンドウの操作、クリップボードの使用など、標準の Microsoft ソフトウェアが使用されます。
Excel プログラムは Microsoft Office スイートの一部であり、Windows オペレーティング シェルでスプレッドシートを準備および処理するように設計されています。

参考文献

文学
1.アレクセーエフA.P. 情報学: 出版社「SOLON-R」: モスクワ、2007 - 608 p。
2. シモノビッチ S.V. コンピュータサイエンス。 基本コース - サンクトペテルブルク: ピーター、2006。-640 p。
3. コンピュータサイエンス：コンピュータ技術に関するワークショップ：教科書/編 NV マカロワ。 – 第 3 版、改訂。 - M.: 財務と統計、2003 年。 - 256 p.
4. コンピュータ サイエンス: 教育学生向けの教科書。 大学 / A.V. モギレフ、NI パーク、E.K. ヘナー。 – 第 4 版、削除されました。 - M.: 出版社。 センター「アカデミー」、2007年。
5. コンピューターサイエンス。 基礎コース（大学向け教科書）。 シモノビッチ S.V. その他 - サンクトペテルブルク; ピーター、2003年。
6. コンピュータサイエンス：コンピュータテクノロジーに関するワークショップ / 編 NV マカロワ。 – 第 3 版 やり直した - M.: 財務と統計、2000 年。
7. コンピュータサイエンス: 初心者向けの百科事典。 /コンプ。 D.A.ポスペロフ。 - M.: Pedagogy-Press、1998 年。
8. コスキンA. V.、デルリア。 N. コンピュータ データ処理 - 教育および方法論マニュアル - Orel: OGTU、2008 - 350 p.
9. 講義コース - 2009 - http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htm
10. セロバ G.A. 私たちはオフィスプログラムの使い方を学びます。 M.: 財務と統計、2001 年。
11. インターネット上で作業するための現代の自己教本。 最も人気のあるプログラム: 実践的。 手当 - 下。 エド。 コムヤギナ V.B. – M.: トリンプ出版社、1999 年。

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