Форма отчета по домашнему заданию № 1

Московский государственный технический университет

Им. Н.Э.Баумана

Факультет

“Информатика и системы управления”

Кафедра

“Системы обработки информации и управления”

(ИУ – 5)

 

Дисциплина

“Архитектура АСОИУ”

 

Методические указания

для разработки модели “черный ящик”

(домашнее задание № 1)

Москва – 2013 г.

Оглавление

Стр.

1. Введение. 3

2. Методические рекомендации. 4

3. Оформление отчета. 6

4. Заключение. 7

5. Приложение 1. Оъекты для построения модели “черный ящик”. 8

6. Приложение 2. Форма отчета по домашнему заданию № 1. 12

7. Приложение 3. Пример отчета по домашнему заданию № 1. 14

 

 

Введение

1.1. Моделирование является мощным средством познания действительности и создания вещей, полезных для человека (предметов, объектов, систем). Наиболее доступной и наглядной является модель “черный ящик”, когда интересующий объект выделяется из реального или виртуального мира и внимание акцентируется на его взаимодействии с окружающей средой. Это взаимодействие проявляется двояко: с одной стороны, влияние на объект окружающей среды, с другой, - влияние объекта на окружающую среду.

1.2. Вопреки наглядности и доступности модели “черный ящик”, ее построение является не тривиальной задачей. Это следствие многообразия и разнообразия связей объекта с окружающей средой, которые не всегда очевидны и, как правило, скрыты наиболее существенные.

1.3. Принципиальная трудность заключается в том, что пограничная поверхность между объектом и средой является сплошной и выявить в непрерывном спектре взаимосвязей существенные воздействия окружающей среды на объект и объекта на среду бывает чрезвычайно трудно. Тем не менее, профессионально-логический анализ в конкретных обстоятельствах позволяет преодолеть многие трудности.

1.4. Целью выполнения домашнего задания является усвоение понятия модель “черный ящик ” и приобретение практических навыков ее построения.

 

 

Методические рекомендации

 

2.1. Из перечня Приложения 1 настоящих методических указаний выбрать объект моделирования, соответствующий порядковому номеру фамилии студента в списке группы.

2.2. Уяснить физический смысл объекта моделирования, включая:

- место объекта в реальном или виртуальном мире,

- назначение,

- принцип действия,

- применимость (способ использования),

- внешний облик (опираясь на личный опыт или справочно-энциклопедические сведения),

- очевидные и, по возможности, скрытые свойства,

- другие отличительные особенности объекта от окружающей среды.

2.3. Сформулировать цель Ц или цели Ц _i, i = 1, 2, …, для достижения которых может быть использован объект.

2.4. Сформировать вектор Y = { y ₁, y ₂, … } выходов объекта, y _i –выход, обеспечивающий достижение цели Ц _i.. В общем случае для достижения цели Ц _i может требоваться не один, а несколько выходов.

Каждый выход должен иметь ясный и однозначный физический смысл, не противоречащий физическому смыслу объекта моделирования.

2.5. Идентифицировать окружающую среду, т.е. выбрать в среде множество Э = {э ₁, э ₂, … } элементов, взаимосвязи с которыми могут быть существенными для объекта моделирования с точки зрения достижимости им сформулированных целей.

2.6. Множество Э разбить на три подмножества: подмножество Х = { х ₁, х₂, …, х_{j, …}}, каждый элемент х _j, j = 1, 2, …, J, которого продуцирует входное воздействие на объект; подмножество W ={ w ₁, w ₂, …, w _m, …}, каждый элемент w _m, m = 1, 2, …, M, которого продуцирует возмущающее воздействие на объект; подмножество U = { u ₁, u₂, … u _n, …}, каждый элемент u _n, n = 1, 2, …,N, которого продуцирует управляющее воздействие на объект. В общем случае каждый элемент из подмножеств X, W, U может продуцировать не один, а несколько входов.

Каждый вход должен иметь ясный и однозначный физический смысл, не противоречащий физическому смыслу объекта моделирования.

2.7. Построить графическую модель “черный ящик” для выбранного объекта моделирования.

2.8. Оформить отчет с результатами проделанной работы.

2.9. Искомая модель “черный ящик” не должна быть исчерпывающей и сложной с громоздкими формулировками многих входов и выходов, а также целей. Она должна быть правильной и демонстрировать не конечный абсолютный результат, а умение автора пользоваться методикой ее построения.

2.10. Индивидуальные разъяснения и пояснения по ходу выполнения домашнего задания осуществляются лектором по просьбе студента во взаимосогласованном порядке.

 

Оформление отчета

 

3.1. Результаты выполнения домашнего задания оформляются отчетом, форма которого приведена в Приложении 2 настоящих методических указаний.

3.2. Объем отчета не должен превышать двух страниц машинописного текста, выполненного на компьютере шрифтом № 14 с одинарным межстрочным интервалом. Для текста используется только одна лицевая сторона стандартного листа формата А4.

3.3. Отчет сдается на проверку преподавателю в течение 2-х недель, следующих после дня выдачи индивидуального задания.

3.4. Отчет с замечаниями преподавателя возвращаются студенту на третьей неделе.

3.5. Вторая редакция отчета совместно с первой сдается преподавателю на четвертой неделе для повторной проверки, по результатам которой осуществляется оценка проделанной работы по двухбалльной системе: зачтено – не зачтено.

3.6. Зачтённый отчёт возвращается студенту.

 

 

Заключение

4.1. Успешное выполнение домашнего задания № 1 является условием необходимым для получения итогового зачета по дисциплине “Архитектура АСОИУ” в зачетную сессию текущего семестра.

4.2. Степень ритмичности работы над домашним заданием является основанием для формирования текущего рейтинга успеваемости студента.

4.3. Отчет по домашнему заданию № 1 должен быть предъявлен преподавателю в конце семестра при получении итогового зачета по дисциплине “Архитектура АСОИУ”.

 

С пожеланиями успехов

В учёбе

Методические указания

разработал

доцент, к.т.н.

Шук В.П.

 

 

Приложение 1

Объекты для построения модели “черный ящик”

 

 

№№ п/п	Группа ИУ-21	№№ п/п	Группа ИУ-22
1.	Сауна	281.	Избиратель
2.	Менталитет	292..	Полицейский
3.	Теплица	303.	Лодка
4.	Водонагреватель	314.	Друг
5.	Родители	325.	Кризис
6.	Спортсмен	336.	Шантаж
7.	Душ	347.	Школа
8.	Электростанция	358.	Партия
9.	Мятеж	369.	Культиватор
10.	Противогаз	3710.	Факс
11.	Преступник	3811.	Коррупция
12.	Велосипед	3912.	Масонство
13.	Провокация	4013.	Кандидат
14.	Водопровод	4114.	Больница
15.	Теплоцентраль	4215.	Домкрат
16.	АЗС	4316.	Река
17.	Озеро	4417.	Оранжерея
18.	Танк	4518.	Пылесос
19.	Кондиционер	4619.	Агрессин я
20.	Графопостроитель	4720.	Парашют
21.	СВЧ печь	4821.	Электричка
22.	Электросчётчик	4922.	Парламент
23.	Агитация	5023.	Лебёдка
24.	Враг	5124.	Рыбак
25.	Чиновник	5225.	Прогноз
26.	Мигрант	5326.	Водосчётчик
27.	Зоопарк	5427.	Мафия

 

№№ п/п	Группа ИУ-23	№№ п/п	Группа ИУ-24
551.	Дерево	821.	Экскаватор
562.	Компьютер	832.	Рояль
573.	Заговор	843.	Вертолёт
584.	Принтер	854.	Фашизм
595.	Теракт	865.	Самолёт
606.	Розетка электрическая	87.6.	Поезд
617.	Эмиграция	887.	Ножницы
628.	Лошадь	898.	Кресло
639.	Телефон	909.	Театр
6410.	Человек	9110.	Бассейн
6511.	Звонок	9211.	Протест
6612.	Выборы	9312.	Рюкзак
6713.	Хищник	9413.	Университет
6814.	Храм	9514.	Сканер
6915.	Ружьё	9615.	Коттедж
7016.	Замок	9716.	Паром
7117.	Динамик	9817.	Антенна
7218.	Робот	9918.	Автопилот
7319.	Коррупция	10019.	Спутник
7420.	Кофемолка	10120.	Ракета
7521.	Зажигалка	10221.	Автомат
7622.	Митинг	10322.	Репрессия
7723.	Фонарь	10423.	Подъёмный кран
7824.	Проект	10524.	Операционная система
7925.	Дискуссия	10625.	Президент
8026.	Вокзал	10726.	Завод
8127.	Троллейбус	10827	Штанга

 

№№ п/п	Группа ИУ-41	№№ п/п	Группа ИУ-41
1091.	Мотоцикл	11911.	Компрессор
1102.	Контейнер	12012.	Сварочный аппарат
1113.	Ксерокс	12113.	Тоннель
1124.	Детский сад	12214.	Опера
1135.	Лампа настольная	12315.	Фокус
1146.	Локомотив	12416.	Питомник
1157.	Пылесос	12517.	Писатель
1168.	Эвакуатор	12618..	Распад
1179.	катер	12719.	Акция
11810.	Школа	12820.	Оккупация

 

Приложение 2

Форма отчета по домашнему заданию № 1

 

Группа:

Студент:

 

Отчет

по домашнему заданию № 1

по дисциплине “Архитектура АСОИУ”

 

1. Объект моделирования: …

2. Физический смысл объекта моделирования: …

3. Цели объекта моделирования: …

4. Выходной вектор Y: …

5. Идентификация окружающей среды:

7. Входной вектор X: …

8. Вектор возмущающих воздействий W: …

9. Вектор управляющих воздействий U: …

10. Графический вид искомой модели: …

 

Подпись:

Дата:

 

Приложение 3

 

“При изучении наук примеры

не менее поучительны,чем правила”. Исаак Ньютон

 

Пример отчета

по домашнему заданию №1

 

 

Группа:

Студент:

 

Отчет

по домашнему заданию № 1

по дисциплине “Архитектура АСОИУ”

 

1. Объект моделирования: модель “черный ящик”

2. Физический смысл объекта моделирования

Модель “черный ящик” – форма мышления человека (студента), в котором отражены предметы и явления реального или виртуального мира в их существенных признаках и отношениях.

Модель “черный ящик” представляет единицу знания, применимую в тех случаях, когда о внутреннем строении предмета или явления ничего или почти ничего не известно.

Очевидными свойствами модели “черный ящик” является ее наглядность, простота и сложность, обусловленная многообразием и скрытостью связей модели с окружающей средой.

3. Цели объекта моделирования

Целью Ц является приобретение и укрепление навыков построения модели “черный ящик”. Показателем степени достижения этой цели является оценка преподавателем проделанной работы по двухбалльной системе: зачтено – не зачтено.

Чтобы достичь цель Ц необходимо:

- подготовить отчет с результатами проделанной работы – подцель Ц₁,

- понять, что “ ума требуется больше для того, чтобы передать свои мысли, чем для того, чтобы их иметь ” (Мудрец). Следовательно, нужно сосредоточиться интеллектуально, психически и эмоционально на озвучивании полученных результатов – подцель Ц ₂,

- убедить преподавателя в глубине и прочности приобретенных навыков – подцель Ц ₃.

4. Выходной вектор Y

Выходной вектор Y имеет три компоненты, соответствующие подцелям Ц ₁, Ц ₂, Ц ₃:

- отчет с результатами выполненного домашнего задания y₁,

- эмоционально-интеллектуальное состояние автора модели y₂,

- план и тактика проведения защиты качества выполненной работы y_3.

В итоге:

Y = { y ₁, y ₂, y ₃ }

4. Идентификация окружающей среды

Существенными факторами являются:

- автор модели (разработчик-студент) АМ,

- преподаватель ПР,

- методические указания МУ,

- конспект лекций ЛК,

- отвлекающие факторы (вечеринки, театры, дискотеки и т.п.) ОФ,

- негативные факторы (болезнь, чрезвычайное происшествие и т.п.) НФ.

Перечисленные факторы продуцируют взаимосвязи, направленные от окружающей среды к объекту моделирования.

5. Входной вектор Х

Компонентами входного вектора Х являются следующие элементы:

- теоретические знания АМ – х ₁,

- волевые усилия АМ – х ₂,

- методические рекомендации из МУ – х ₃,

- определение понятия модель “черный ящик” с комментариями из ЛК – х ₄,

В итоге:

Х = { х ₁, х ₂, х ₃, х ₄}

6. Вектор возмущающих воздействий W

Компонентами вектора возмущающих воздействий W являются следующие элементы, обусловленные ОФ:

- развлекательные занятия - w ₁,

- содержательное хобби - w ₂.

В итоге:

W = { w ₁, w ₂}

7. Вектор управляющих воздействий U

Компонентами вектора управляющих воздействий U являются следующие элементы, обусловленные фактором ПР:

- замечания ПР – u,

- требования ПР – u ₂.

В итоге:

U ={ u ₁, u ₂}

8. Искомая модель:

 

Ц1

w₁ w₂

x₁

Ц

Ц2

Модель “черный ящик”

x₂

x₃

x₄

Ц3

u₁ u₂

Подпись

Дата