Курсовая работа
по дисциплине
«Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем»
состоит из трех частей:
1) пояснительная записка, оформленная по требованиям ГОСТ 7.32-2001 «Отчет по НИР» (15-25 стр.);
2) электронный вариант отчета и программ (модели);
3) презентация из 10-12 слайдов.
Защита курсовой работы - публичная, перед магистрантами своей группы.
В пояснительной записке должны быть следующие разделы:
- титульный лист с атрибутами УрФУ, ИРИТ-РТФ и т.д.;
- содержание;
- аннотация, ключевые слова
- постановка задачи;
- введение (краткий обзор в виде реферата (4-5 стр.) по теме работы);
- описание математической модели со всеми определениями её составляющих;
- обоснование выбора программного инструмента её решения;
- описание процесса моделирования (решения модели) и полученных результатов;
- выводы по работе;
- библиографический список (не менее трех ссылок);
- приложения (исходные тексты, сложные математические выводы, дополнительные графики, таблицы и т.п.).
Справочный материал
КОМПЬЮТЕРНЫЕ МОДЕЛИ
В ПРОЦЕССАХ РАЗРАБОТКИ, ПРОИЗВОДСТВА
И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ
Общие положения
СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСТ Р 57412 ― 2017
Выдержки
1. Модель является приближенным представлением, сохраняющим существенные черты моделируемого объекта реального мира, и описывает основные свойства ОМ, его параметры, внутренние и внешние связи с заданной разработчиком точностью. Служит для изучения свойств объекта реального мира путем исследования модели.
2. Объект моделирования может быть как простым (например, изделие без учета воздействия среды), так и сложным (например, взаимодействие изделия с изделием, изделия со средой и т. п.).
3. Аспектом исследования (моделирования) могут являться отдельные свойства или взаимосвязанные свойства, определяющие закономерность изменения характеристик изделия, важные для решения конкретной задачи (например, объектом моделирования может являться изменение формы изделия, а аспектом – зависимость такого изменения от нагрузки).
4. Под математическими символами понимают числа, математические знаки, символьные обозначения переменных, под математическими выражениями – уравнения, логические условия и др. Сведения об ОМ включают совокупность начальных и граничных условий.
5. Информационные модели представляют преимущественно в знаковой форме.
6. Для сложных наукоемких изделий моделирование, как правило, является единственной возможностью оценки свойств изделия без его изготовления. Для подобных изделий сравнение результатов их исследования с помощью разных математических моделей может значительно повысить достоверность результатов моделирования.
7. Процедуру подтверждения адекватности модели моделируемому объекту реального мира называют также валидацией. Проверка адекватности КМ может осуществляться как путем использования других КМ, адекватность которых установлена и документирована, так и путем проведения натурных экспериментов. Проверку адекватности выполняют по согласованной с заказчиком методике.
8. Процедуру подтверждения соответствия компьютерной реализации математической (либо информационной) модели называют также верификацией.
9. Компьютерную модель разрабатывают при помощи соответствующих программных средств.
Теоретической основой создания структурных КМ являются методы теории графов (как правило, применяется иерархическая модель, которая описывается ациклическим графом по ГОСТ 2.053). Также применима сетевая модель, в которой связи между элементами структуры могут иметь произвольный характер.
Теоретической основой создания геометрических КМ являются методы аналитической и дифференциальной геометрии, алгебра логики и топологии. Для представления геометрических КМ целесообразно использовать как стандартные (ГОСТ Р ИСО 10303-1, [2]), так и продвигаемые разработчиками соответствующего программного обеспечения методы описания.
Физико-механические КМ могут иметь вид алгебраических, дифференциальных, интегро-дифференциальных уравнений или логических условий.
Теоретической основой создания техническо-экономических КМ являются методы теории вероятности и математической статистики.
Математические модели, как правило, представляют в виде систем (совокупности систем) уравнений (логических условий), начальных и граничных условий. При их высокой сложности, когда прямое (аналитическое) решение невозможно, применяют численные методы решения.
Имитационная модель отражает элементарные явления, составляющие процесс, с сохранением их логической структуры и последовательности протекания во времени, что позволяет по исходным данным получить сведения о состояниях процесса в определенные моменты времени, дающие возможность оценить свойства ОМ.
К знаковым моделям относят также графические модели. При этом фиксируются наиболее существенные свойства ОМ и связи между ними. Как правило, ограничиваются обычно не количественными, а качественными категориями описания ОМ, например, отмечают, что значение такой-то характеристики возрастает при убывании значений другой и т. п.
Комбинированные модели одновременно охватывают несколько аспектов моделирования, например, логистическая структура функций, функциональные отказы элементов этой структуры и их последствия и взаимосвязи с логистической структурой изделия. Как правило, на практике используются именно комбинированные модели.
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ
ГОСТ 19.402-78 ЕСПД.
Единая система программной документации
Описание программы должно содержать следующие разделы:
– общие сведения;
– функциональное назначение;
– описание логической структуры;
– используемые технические средства;
– вызов и загрузка;
– входные данные;
– выходные данные.
2. В разделе "Общие сведения" должны быть указаны:
– обозначение и наименование программы;
– программное обеспечение, необходимое для функционирования программы;
– языки программирования, на которых написана программа.
2. В разделе "Функциональное назначение" должны быть указаны классы решаемых задач и (или) назначение программы и сведения о функциональных ограничениях на применение.
3. В разделе "Описание логической структуры" должны быть указаны:
– алгоритм программы;
– используемые методы;
– структура программы с описанием функций составных частей и связи между ними;
– связи программы с другими программами.
Описание логической структуры программы выполняют с учетом текста программы на исходном языке.
4. В разделе "Используемые технические средства" должны быть указаны типы электронных вычислительных машин и устройств, которые используются при работе программы.
5. В разделе "Вызов и загрузка" должны быть указаны:
– способ вызова программы с соответствующего носителя данных;
– входные точки в программу.
Допускается указывать адреса загрузки, сведения об использовании оперативной памяти, объем программы.
6. В разделе "Входные данные" должны быть указаны:
– характер, организация и предварительная подготовка входных данных;
– формат, описание и способ кодирования входных данных.
7. В разделе "Выходные данные" должны быть указаны:
– характер и организация выходных данных;
– формат, описание и способ кодирования выходных данных.
Допускается содержание разделов иллюстрировать пояснительными примерами, таблицами, схемами, графиками.
В приложение к описанию программы допускается включать различные материалы, которые нецелесообразно включать в разделы описания.
Оформление библиографического списка
Библиографический список содержит библиографические описания использованных (цитируемых, рассматриваемых, упоминаемых) и (или) рекомендуемых документов.
Общие правила составления библиографического списка:
1. Нумерация всей использованной литературы сплошная от первого до последнего источника.
2. Оформление списка использованной литературы рекомендуется выполнять по принципу алфавитного именного указателя (в общем алфавите авторов и заглавий) в следующей последовательности:
• литература на русском языке;
• литература на языках народов, пользующихся кириллицей;
• литература на языках народов, пользующихся латиницей;
• литература на языках народов, пользующихся особой графикой.
Электронные ресурсы помещаются в общий библиографический список в соответствии с указанным порядком.
3. Описание источников, включенных в список, выполняется в соответствии с существующими библиографическими правилами, установленными в 2003 году Государственным стандартом (ГОСТ) 7.1-2003 «Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и практика составления».
Библиографический список может включать:
• библиографическое описание отдельного издания (книги, сборника, автореферата, диссертации, электронного ресурса и т.п.) и
• библиографическое описание составной части документа – аналитическое библиографическое описание (статьи из сборника, журнала, главы из книги, структурной часть электронного ресурса).
Общая схема библиографического описания для различных типов носителей информации может быть представлена следующим образом:
Документ на бумажном носителе:
• Заголовок описания, например, фамилия автора или первого автора (если их не более трех) с прописной буквы и инициалы или название книги, подготовленной авторским коллективом.
• Основное заглавие: подзаголовочные данные: дополнительные сведения, относящиеся к заглавию / сведения об ответственности.
• Сведения об издании. Напр.: 2-е изд., доп.
• Место издания: Издательство или издающая организация, дата издания. – В отечественных изданиях приняты сокращения: Москва – М., Санкт-Петербург – СПб., Ленинград – Л.. Остальные города приводятся полностью.
• Объем (в страницах текста издания).
Электронный документ:
• Заголовок описания, например, фамилия автора или первого автора (если их не
более трех) с прописной буквы и инициалы или название текстового документа,
сайта, базы, полученное с экрана.
• Основное заглавие документа, тип ресурса [Электронный ресурс] / сведения об
ответственности.
• Сведения об издании (в аналитическом описании статьи из периодического
издания, полученной с сайта издающей организации, в качестве сведений об
издании, как правило, помещают его название в том виде, в каком оно существует
на бумажном носителе).
• Место издания: Издательство или издающая организация, дата издания.
• Режим доступа: в случае библиографического описания ресурса удаленного доступа - свободный с указанием URL. Это правило распространяется и на документы, полученные из электронных баз данных. Для документа локального доступа указывается тип носителя – CD/DVD-ROM; floppy-disk 3.5. Каждая область описания отделяется от последующей специальным разделительным знаком «точка, тире» (. −). Знаком (;) с обязательными пробелами перед ним и после него в области сведений об ответственности разделяются первичные сведения об ответственности (инициалы и фамилии авторов) и последующие сведения об ответственности (инициалы и фамилии редакторов и переводчиков). Знаком (:) с обязательными пробелами перед ним и после него разделяются основное заглавие и сведения, относящиеся к заглавию.
Указание объема книги является обязательным. Следует помнить о том, что в списке указываются конкретные названия произведений, статьи, названия законов, выступления на конференциях, электронные документы и т. п. Если использованный материал был опубликован таким образом, что он является частью какого-либо издания (например, используется статья, опубликованная наряду другими статьями в одном журнале), то имеет место аналитическое описание, т. е. после специального знака «две косые черты» (//) приводится библиографическое описание данного издания с указанием места материала в издании. При описании статьи из периодического издания (журнала, газеты) место издания не указывается, а при описании статьи из сборника место издания указывается, а издательство опускается. В аналитическом описании составной части электронного ресурса (статьи из базы данных, материала сайта и т.п.) на первом уровне в качестве основного заглавия также приводится заглавие составной части документа. На втором уровне, после двух косых черт, приводят сведения об электронном ресурсе в целом.
Ниже даны примеры библиографического описания видов научных изданий, наиболее
часто используемых при подготовке курсовых и дипломных работ.
I. Полное описание издания
1. Книга одного-двух-трех авторов:
Федотов, Ю. В. Методы и модели построения эмпирических производственных
функций / Ю. В. Федотов. – СПб.: Изд-во СПбГУ, 1997. – 220 с.
Фуруботн, Э. Г. Институты и экономическая теория: Достижения новой
институциональной экономической теории / Э. Г. Фуруботн, Р. Рихтер; пер. с англ. под
ред. В. С. Катькало, Н. П. Дроздовой. – СПб.: Издательский Дом СПбГУ, 2005. – XXXIV,
702 с.
Хорнгрен, Ч. Т. Бухгалтерский учет: управленческий аспект / Ч. Т. Хорнгерн, Дж.
Фостер; под ред. Я. В. Соколова. − М.: Финансы и статистика, 2004. − 416 с.
Williamson, O. E. The mechanisms of governance / O. E. Williamson. – New York: Oxford
University Press, 1996. – 429 p.
2. Книга, имеющая более трех авторов:
Экономика и финансы недвижимости / Д. Л. Волков [и др.]; под ред. Ю. В. Пашкуса. –
СПб.: Изд-во СПбГУ, 1999. – 186 с.
Strategic management cases / N. Snyder [et al.]. – Reading: Addison-Wesley,
1991. – 769 p.
3. Сборник под редакцией:
Семь нот менеджмента / под ред. В. Красновой, А. Привалова. – Изд. 3-е,
доп. – М.: Журнал Эксперт, 1998. – 424 с.
Fundamental issues in strategy: a research agenda / ed. by R. P. Rumelt [et al.]. −
Boston, MA: Harvard Business School Press, 1994. – 636 p.
4. Диссертация:
Шекова, Е. Л. Совершенствование механизма управления некоммерческими
организациями культуры в условиях переходной экономики: дис.... канд. экон. наук:
08.00.05 / Екатерина Леонидовна Шекова; С.-Петербург. гос. ун-т. − СПб., 2002. − 192 л.
5. Автореферат диссертации:
Семенов, А. А. Эволюция концепций политики занятости в период научно-
технической революции: (ведущие страны ОЭСР): автореф. дис. д-ра экон. наук:
08.00.02 / А. А. Семенов; С.-Петербург. гос. ун-т экономики и финансов. – СПб., 1996. –
36 с.
6. Кейс:
Gladkikh, I. V. Darling Chocolate: (case) / I. V. Gladkikh, S. A. Starov, J. G. Myers. − The
European Case Clearing House (ECCH). – 1998. − № 599-002-1. – 24 p.
II. Аналитическое описание документа.
1. Статья из журнала одного-двух-трех авторов:
Расков, Н. В. Макроэкономические деформации и ориентиры экономической
политики / Н. В. Расков // Мировая экономика и международные отношения. –
1998. − № 2. – С. 115-120.
Либо, М. Г. Телеработа как новая форма управления персоналом в организациях
виртуального типа / М. Г. Либо, С. В. Кошелева // Вестник Санкт-Петербургского
Университета. Серия 8. Менеджмент. – 2004. − Вып. 3. − С. 117-137.
Кущ, С. П. Маркетинговые аспекты развития межфирменных сетей: российский опыт /
С. П. Кущ, А. А. Афанасьев // Российский журнал менеджмента. − 2004. – Т. 2, № 1. − С.
33-52.
Patokina, O. Privatization in Russia: The search for an efficient model / O. Patokina, I.
Baranov // Russian and East European finance and trade. – 1999. – Vol. 35, № 4. – P. 30-46.
2. Статья из журнала, имеющая более трех авторов:
Финансовая динамика и нейросетевой анализ: опыт исследования деловой среды / С.
В. Котелкин [и др.] //Вестник Санкт-Петербургского Университета. Серия 8. Менеджмент. – 2002. − Вып. 3. − С. 120-143.
3. Статья из сборника (авторская):
Расков, Н. В. Формирование финансово-промышленных групп в ракурсе
экономических и политических проблем в России / Н. В. Расков // Российские банки
сегодня / под ред. Д. Л. Волкова [и др.]. – СПб., 1997. – С. 70-75.
Katkalo, V. Institutional structure and innovation in the emerging Russian software
industry / V. Katkalo, D. Mowery // The international computer software industry / ed. by D.C.
Mowery. – New York, 1996. – P. 240-271.
4. Материал из статистического ежегодника:
Основные сводные национальные счета // Российский статистический ежегодник.
1994. – М., 1994. – С. 232-263.
5. Нормативные документы (указы президента, постановления правительства,
законы и т. п.):
О естественных монополиях: закон Российской Федерации // Сборник
Федеральных конституционных законов и федеральных законов. – М., 1995. – Вып. 12.
- С. 148-158.
6. Рецензия:
Благов, Ю. Е. Бизнес и общество: новая парадигма исследований / Ю. Е. Благов //
Российский журнал менеджмента. – 2003. – Т. 1, № 2. – С. 151-159. – Рец. на кн.:
Redefining the corporation: stakeholder management and organizational wealth / J. E. Post, L. E.
Preston, S. Sachs. – Stanford, 2002. – XIV, 320 p.
III. Полное описание электронного реcурса.
Чезборо, Г. У. Стратегическое управление инновациями [Электронный ресурс] / Генри
У. Чезборо, Дэвид Дж. Тис. – СПб.: Факультет менеджмента СПбГУ, 2004. – CD-ROM.
Сайт Высшей школы менеджмента СПбГУ [Электронный ресурс]. − СПб.: ВШМ
СПбГУ, 1993 -. – Режим доступа: https://www.som.pu.ru, свободный. – Загл. с экрана.
Elibrary.ru: научная электронная библиотека [Электронный ресурс]. – М.: Интра-
Плюс, 1997 -. – Режим доступа: https://www.elibrary.ru, свободный. – Загл. с экрана.
IV. Аналитическое описание электронного документа.
1. Описание статьи, полученной с сайта издающей организации:
Российский журнал менеджмента:
Баранов, И. Н. Оценка деятельности организаций: подход Р. Каплана и Д. Нортона
[Электронный ресурс] / И. Н. Баранов // Российский журнал менеджмента. – 2004. – Т. 2,
№ 3. − СПб.: Российский журнал менеджмента, 2003 -. – Режим доступа:
https://www.rjm.ru/archive.php?inumber=7, свободный. – Загл. с экрана.
Известия
Фрумкин, К. «Нефтяной мотор» сломался [Электронный ресурс] / К. Фрумкин //
Известия. – 2005. – 17 июня (№ 101). − М.: Известия. RU, 2001-. − Режим доступа:
https://www.izvestia.ru/economic/article1977760, свободный. − Загл. с экрана.
Ведомости:
Иванова, С. Пугало для конкурентов [Электронный ресурс] / С. Иванова // Ведомости.
− 2005. − 17 июня (№ 109). − М.: Бизнес Ньюс Медиа, 2005. − Режим доступа:
https://www.vedomosti.ru/newspaper/article.shtml?2005/06/17/93510, свободный. − Загл. с
экрана.
2. Описание статьи, полученной из электронной базы данных:
Integrum-Techno (EBSCO Russia Online):
Антипова, И. Лояльность персонала приобретается корректностью [Электронный
ресурс] / И. Антипова // Деловой Петербург. – 1998. – 5 октября. – М.: Информационное
агентство Integrum, 1998 -. – Режим доступа: https://el.integrum.ru/nel/main.cgi. − Загл. с
экрана.
УИС Россия
Экономика знаний [Электронный ресурс] / Эксперт Северо-запад. – 2004. – № 22. – М.:
АНО Центр информационных исследований, 2002 -. – Режим доступа:
https://www.cir.ru/index.jsp. − Загл. с экрана.
EBSCO:
Drucker, P. F. Managing oneself [Electronic resource] / P. F. Drucker // Harvard Business
Review. − 2005. − Vol. 83, Issue 1. − EBSCO Publishing, 2005 -. − Режим доступа:
https://search.epnet.com. − Загл. с экрана.
ELSEVIER:
Gonzalez, L. M. Knowledge management – centric helpdesk: specification and performance
evaluation / L. M. Gonzalez, R. E. Giachetti, G. Ramirez // Decision Support Systems. − 2005. −
Vol. 70, Issue 2. − Elsevier B. V., 2005 -. − Режим доступа: https://www.sciencedirect.com. −
Загл. с экрана.
Рекомендуемая литература
Основная литература
1. Советов Б. Я. Моделирование систем: учебник. Высшая школа, 2003. (55 экз. в фонде).
2. Советов Б. Я. Моделирование систем: Лабораторный практикум: учебное пособие. Высшая школа, 1989. (8 экз. в фонде; гриф: государственный Комитет ВО, допущено в качестве учебного пособия).
3. Колесов Ю. Б. Моделирование систем. Динамические и гибридные системы: учебное пособие. БХВ-Петербург, 2006. (6 экз. в фонде)
4. Поршнев С. В. Компьютерное моделирование физических процессов с использованием MathCAD: учебник. Горячая линия-Телеком, 2002. (5 экз. в фонде; гриф: учебно-методическое объединение, допущено в качестве учебного пособия)
5. Трухин М. П. Моделирование сигналов и систем: учебное пособие. Екатеринбург:УГТУ-УПИ, 2007. 210 с. (25 экз. в фонде)
6. Трухин М.П. Моделирование сигналов и систем: учеб. пособие. Ч.2 / М.П. Трухин. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 224 с. (20 экз. в фонде)
7. Сирота А.А. Компьютерное моделирование и оценка эффективности сложных систем. М.: Техносфера, 2006. 280 с.
8. Трухин М. П. Математическое моделирование сигналов в радиотехнических устройствах и системах: учебное пособие. Екатеринбург: УрФУ, 2013. 238 с. (5 экз. в фонде)/
9. Трухин М. П. Основы компьютерного проектирования и моделирования радиотехнических средств: учебное пособие. М.: Горячая линия – Телеком. 2015. 389 с. (25 экз. в фонде)
Дополнительная литература
1. Борисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем и устройств. М.: Радио и связь, 1985.
2. Математическая теория планирования эксперимента /Под. ред. С.М. Ермакова.- М.: Наука, 1983.
3. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ.– М.: Радио и связь, 1988.
4. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. - Наука, 1978.
5. Бенькович С.Е., Колесов Ю.Б., Синеченков Ю.Б. Практическое моделирование динамических систем. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 464 с.
6. Полляк Ю.Г., Филимонов В.А. Статистическое машинное моделирование средств связи. М.: Радио и связь, 1988.
7. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Уч. пособие. – СПб.: КОРОНА, 2001. 320 с.
8. Рыжиков Ю.И. Имитационное моделирование. Теория и практика. СПб.: КОРОНА принт; М.: Альянс-А, 2004. 384 с.
9. Лазарев Ю. Моделирование систем и процессов в MATLAB: Учебный курс. СПб.: Питер: Киев: Издательская группа BHV, 2005. 512 с.
10. Xинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания / А.Я. Хинчин; под ред. Б.В. Гнеденко. М.: Едиториал УРСС, 2004. 240 с.
11. Гнеденко Б.В. Введение в теорию массового обслуживания / Б.В. Гнеденко, И.Н. Коваленко. М.: Наука, 1987. 336 с.
12. Боровков А.А. Вероятностные процессы в теории массового обслуживания /А.А. Боровков. М.: Наука, 1972. 367 с.
13. Саати Г.Л. Элементы теории массового обслуживания и её приложения: пер. с англ. / Г.Л. Саати. М.: Сов. радио, 1971. 520 с.
14. Уолрэнд Дж. Введение в теорию массового обслуживания: пер. с англ./ Дж. Уолрэнд / под ред. И.Н. Коваленко. М.: Мир, 1993. 336 с.
15. 6. Математическая энциклопедия. Т.3. Массового обслуживания теория/ ред.коллегия: И.М. Виноградов (гл. ред) [и др.]. М.: Советская энциклопедия, 1977. 1152 с.
16. Калашников В.В. Математические методы построения стохастических моделей обслуживания/ В.В. Калашников, С.Т. Рачёв. М.: Наука, 1988. 312 с.