Операционная среда моделирования

4. Операционная среда моделирования

Windows XP – новая операционная система фирмы Microsoft, непосредственно преемница Windows 2000. В основном повторяя архитектуру своей предшественницы, она делает свою работу на компьютере более эффективно и предоставляет пользователю много дополнительных возможностей, кроме того появился новый интерфейс

Основные задачи, связанные с работой в среде Windows 98:

·           Загрузка Windows XP и завершение работы на компьютере

·           Получение помощи по ходу работы

·           Выбор типа пользовательского интерфейса

·           Использование стандартных панелей

·           Смена языка

·           Управление загрузкой Windows XP

Обладая вытесняющей многозадачностью, способностью исполнять несколько программ одновременно и перераспределять ресурсы компьютера между ними по собственной инициативе.

Имеет высокий уровень совместимости с ранее накопленном программным обеспечением, которое разрабатывалось для MS-DOS и предыдущих версий Windows

Требования Windows XP к компьютеру:

·           Микропроцессор работающий с тактовой частотой 400МГц (Pentium, Pentium Pro, Pentium 3,4)

·           Мышью Microsoft Mouse или другими, подобными по функциям устройствам

·           Оперативная память не менее 64 Мбайт

5. Контрольная задача

Пример:

1.   Требуется найти минимум функции

, где

2.   Интервал поиска

3.   Начальная точка:

4.   Параметры поиска: коэффициент шага  число попыток в каждой точке

Результаты вычислений представлены в таблице 1.

 

Номер итерации	Х	Х	F	Попытка
1	-0.4282	-0.8868	7.3722	УДАЧНО
2	-0.3375	-0.9057	7.3722	Неудачно
3	-0.3375	-0.7358	7.3722	Неудачно
4	-0.2469	-0.7358	7.3722	Неудачно
5	-0.2166	-0.5660	7.3722	Неудачно
6	-0.1965	-0.3962	7.3722	Неудачно
7	-0.1159	-0.3019	7.3722	Неудачно
8	-0.1864	-0.1887	1.7359	УДАЧНО
9	-0.2771	-0.1132	1.7359	Неудачно
10	-0.1864	-0.1509	1.2884	УДАЧНО
11	-0.0957	-0.1887	1.2884	Неудачно
12	-0.0353	-0.0566	1.2884	Неудачно
13	-0.0856	0.0943	1.2884	Неудачно
14	-0.0151	0.2075	1.2884	Неудачно
15	0.8514	0.9623	-3.8412	УДАЧНО
16	0.9421	0.9057	-3.8412	Неудачно
17	0.9824	1.0755	-3.9723	УДАЧНО

Последнюю точку (17) можно считать решением, так как за заданное число попыток (17), не удалось найти лучшую точку. Возможно увеличив число таких попыток, можно найти лучшее решение. Вывод можно сделать такой: данная программа удачно справляется с возложенными на неё задачами

Заключение

 

Данная программа может быть использована в качестве наглядного пособия для изучения оптимизации многомерной нелинейной функции методом слепого поиска. Обеспечивает корректную работу и вывод результатов.

Программа также может применяться для оптимального проектирования (выбор наилучших технологических режимов, структуры технологических цепочек, условий экономической деятельности), оптимального управления, построение нелинейных математических модулей, объектов управления (минимизации различных структуры модели и реального объекта).

Недостатком данной программы является отсутствие графического представления моделирования, однако для его осуществления, необходимо ограничивать диапазона выбираемого для подсчёта интервала, что напрямую сказывается на полезность программы.

 

Список используемой литературы

 

1. Ю.В. Васильков, Н.Н. Василькова «Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании»

2. Род Стивенс «Delphi. Готовые алгоритмы», М., 2004

3. А.Я. Архангельский «Delphi 7. Справочное пособие», М., 2004

4. А.Я. Архангельский «Программирование в Delphi 7», М., 2004

Приложение

 

Листинг программы

 

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, Spin, Grids, Buttons, Menus;

type

TForm1 = class(TForm)

GroupBox1: TGroupBox;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Label3: TLabel;

Label4: TLabel;

Label5: TLabel;

Label6: TLabel;

ComboBox1: TComboBox;

Label7: TLabel;

Label8: TLabel;

Label9: TLabel;

ComboBox2: TComboBox;

Label10: TLabel;

Label11: TLabel;

ComboBox3: TComboBox;

Label12: TLabel;

Label13: TLabel;

GroupBox2: TGroupBox;

Label14: TLabel;

Label15: TLabel;

Label16: TLabel;

Label17: TLabel;

Label18: TLabel;

Label19: TLabel;

Label20: TLabel;

Label21: TLabel;

GroupBox3: TGroupBox;

SpinEdit9: TSpinEdit;

StringGrid1: TStringGrid;

GroupBox4: TGroupBox;

Label22: TLabel;

Label23: TLabel;

Label24: TLabel;

Label25: TLabel;

GroupBox5: TGroupBox;

SpinEdit10: TSpinEdit;

Edit1: TEdit;

Edit2: TEdit;

Edit3: TEdit;

Edit4: TEdit;

Edit5: TEdit;

Edit6: TEdit;

Edit7: TEdit;

Edit8: TEdit;

Edit9: TEdit;

Edit10: TEdit;

Edit11: TEdit;

MainMenu1: TMainMenu;

File1: TMenuItem;

Close1: TMenuItem;

N1: TMenuItem;

Label26: TLabel;

GroupBox6: TGroupBox;

SpeedButton1: TSpeedButton;

procedure FormCreate (Sender: TObject);

procedure SpeedButton1Click (Sender: TObject);

procedure Close1Click (Sender: TObject);

procedure N1Click (Sender: TObject);

private

{Private declarations}

public

{Public declarations}

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

uses Math, Unit2;

{$R *.dfm}

procedure TForm1. FormCreate (Sender: TObject);

begin

 // задаём названия заголовков грайда

StringGrid1. Cols[0].Text:='№ итер.';

StringGrid1. Cols[1].Text:='X1';

StringGrid1. Cols[2].Text:='X2';

StringGrid1. Cols[3].Text:='Значение функции';

StringGrid1. Cols[4].Text:='Попытка';

end;

procedure TForm1. SpeedButton1Click (Sender: TObject);

var I: Integer;

A, B, C, D, x11, x12, x21, x22, x1, x2, x1opt, x2opt, y, Yopt:real;

begin

 // присваиваем для удобства значения переменных

A:=StrToFloat (Edit1. Text);

B:=StrToFloat (Edit2. Text);

C:=StrToFloat (Edit3. Text);

D:=StrToFloat (Edit4. Text);

x11:=StrToFloat (Edit5. Text);

x12:=StrToFloat (Edit6. Text);

x21:=StrToFloat (Edit7. Text);

x22:=StrToFloat (Edit8. Text);

 // создаем в грайде строки

StringGrid1. RowCount:=SpinEdit9. Value+1;

for I:=1 to SpinEdit9. Value do

BEGIN

 // получение случайных значений координат точки

{**************************************}

randomize;

x1:= (x12 – x11) *random+ x11;

x2:= (x22 – x21) *random+ x21;

{**************************************}

 // вычисляем значение функции

if (ComboBox1. Text='-') and (ComboBox2. Text='-') and (ComboBox3. Text='-')

then

y:=A*(x1*x1*x1) – B*(x2*x2) – C*x1 – D*x2;

if (ComboBox1. Text='-') and (ComboBox2. Text='-') and (ComboBox3. Text='+')

then

y:=A*(x1*x1*x1) – B*(x2*x2) – C*x1 + D*x2;

if (ComboBox1. Text='-') and (ComboBox2. Text='+') and (ComboBox3. Text='-')

then

y:=A*(x1*x1*x1) – B*(x2*x2) + C*x1 – D*x2;

if (ComboBox1. Text='+') and (ComboBox2. Text='-') and (ComboBox3. Text='-')

then

y:=A*(x1*x1*x1) + B*(x2*x2) – C*x1 – D*x2;

if (ComboBox1. Text='+') and (ComboBox2. Text='+') and (ComboBox3. Text='-')

then

y:=A*(x1*x1*x1) + B*(x2*x2) + C*x1 – D*x2;

if (ComboBox1. Text='-') and (ComboBox2. Text='+') and (ComboBox3. Text='+')

then

y:=A*(x1*x1*x1) – B*(x2*x2) + C*x1 + D*x2;

if (ComboBox1. Text='+') and (ComboBox2. Text='+') and (ComboBox3. Text='+')

then

y:=A*(x1*x1*x1) + B*(x2*x2) + C*x1 + D*x2;

if (ComboBox1. Text='+') and (ComboBox2. Text='-') and (ComboBox3. Text='+')

then

y:=A*(x1*x1*x1) + B*(x2*x2) – C*x1 + D*x2;

 // проверка номера итерации

if i=1 then

begin

x1opt:=x1;

x2opt:=x2;

Yopt:=y;

end

else

begin

if Yopt>y then

 // выбираем следуещее более оптимальное значение

begin

x1opt:=x1;

x2opt:=x2;

Yopt:=y;

StringGrid1. Cells [4, i]:='УДАЧНАЯ';

end

else StringGrid1. Cells [4, i]:='неудачная';

end;

 // добавляем данные в грайд

StringGrid1. Cells [0, i]:=inttostr(i);

StringGrid1. Cells [1, i]:=FloatToStrF (x1, ffFixed, 15, SpinEdit10. Value);

StringGrid1. Cells [2, i]:=FloatToStrF (x2, ffFixed, 15, SpinEdit10. Value);

StringGrid1. Cells [3, i]:=FloatToStrF (y, ffFixed, 15, SpinEdit10. Value);

END;

Edit9. Text:=FloatToStrF (x1opt, ffFixed, 15, SpinEdit10. Value);

Edit10. Text:=FloatToStrF (x2opt, ffFixed, 15, SpinEdit10. Value);

Edit11. Text:=FloatToStrF (Yopt, ffFixed, 15, SpinEdit10. Value);

end;

procedure TForm1. Close1Click (Sender: TObject);

begin

close;

end;

procedure TForm1.N1Click (Sender: TObject);

begin

Beep;

 // показываем модально какое-нибудь окно о проге

form2. ShowModal;

end;

end.