Рабочая программа элективного предмета «Исследование информационных моделей»

Построение и исследование оптимизационной модели в электронных таблицах

	Компьютерная модель «Оптимизация раскроя» в электронных таблицах
1	Ввести команду [Сервис-Надстройки]. В диалоговом окне Надстройки в списке Доступные надстройки выбрать нужные путем установки флажков. Щелкнуть по кнопке OK.	Рис. 3.28. Диалоговое окно Надстройки
2	Ячейки B2, C2 и D2 выделить для хранения значений параметров X1, X2 и X3. В ячейку B4 ввести формулу вычисления целевой функции: =B2+C2+D2. В ячейку B7 ввести формулу вычисления количества заготовок типа А: =10*B2+ 3*C2 + 8*D2 В ячейку B8 ввести формулу вычисления количества заготовок типа Б: =3*B2+ 6*C2 + 4*D2	Рис. 3.29. Ввод формул оптимизационной модели

3	Для активизации надстройки ввести команду [Сервис-Надстройки…]. На диалоговой панели поставить флажок перед элементом списка Поиск решения.
4	Ввести команду [Сервис-Поиск решений…]. На появившейся диалоговой панели Поиск решения установить: адрес целевой ячейки; вариант оптимизации значения целевой ячейки (максимизация, минимизация или подбор значения); адреса ячеек, значения которых изменяются в процессе поиска решения (в которых хранятся значения параметров); ограничения (типа равно для ячеек, хранящих количество деталей, и типа больше равно для параметров).
	Рис. 3.30. Диалоговое окно Поиск решения
5	Щелкнуть по кнопке Выполнить. В ячейке целевой функции появится значение 70, а в ячейках параметров значения 20, 20, 30.	Рис. 3.31. Результат оптимизации

Компьютерные модели развития популяций на языке Delphi

	Проект «Численность популяций» на языке Delphi
1	На форму (см. рис. 3.22) поместить текстовые поля для ввода: значений коэффициентов a, b, c и f, влияющих на изменение численности жертв: EditA, EditB, EditC и EditF; значений коэффициентов d и e, влияющих на изменение численности хищников: EditD и EditE. начальной численности популяций жертв и хищников: EditX и EditY. количества рассматриваемых жизненных циклов (лет) EditN.
2	На форму поместить метки для вывода численности популяции через заданное количество лет: при неограниченном росте LabelNR; при ограниченном росте LabelOR; при ограниченном росте с отловом LabelORO; в модели жертва-хищник LabelX_Y и LabelY_X.
3	Прежде всего, необходимо объявить переменные: var A : real; //коэффициент роста популяции B : real; //коэффициент уменьшения популяции C : real; //коэффициент отлова D : real; //коэффициент уменьшения численности хищников в отсутствие жертв E : real; //коэффициент увеличения численности хищников в присутствие жертв F : real; //коэффициент уменьшения численности жертв в присутствие хищников X : real; //первоначальное количество жертв Y : real; //первоначальное количество хищников N : integer; //количество циклов (лет) I : integer; //счетчик цикла
4	Поместить на форму кнопку Button1 и начать создание событийной процедуры TForm1.Button1Click(). Присвоить переменным значения, вводимые в текстовые поля, с использованием функций преобразования типов данных StrToFloat()и StrToInt(): procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin //Ввод данных A := StrToFloat(EditA.Text); B := StrToFloat(EditB.Text); C := StrToFloat(EditC.Text); D := StrToFloat(EditD.Text); E := StrToFloat(EditE.Text); F := StrToFloat(EditF.Text); X := StrToFloat(EditX.Text); Y := StrToFloat(EditY.Text); N := StrToInt(EditN.Text); end;
5	Поместить на форму графическое поле Image1, в котором будут строиться графики зависимости численности популяций от количества прошедших лет. В событийной процедуре установить ширину линий рисования на холсте равную, например, 3 пикселям: //Установка ширины линии рисования Image1.Canvas.Pen.Width := 3;
6	Ввести код модели неограниченного роста, где: задается начальная точка графика с использованием метода MoveTo(); задается цвет графика путем задания значения свойству Color; в цикле вычисляется численность популяции и строится график с использованием метода LineTo(); конечная численность населения выводится на метку LabelNR с использованием функции преобразования типов данных FloatToStr(X): //Неограниченный рост Image1.Canvas.MoveTo(0,250); Image1.Canvas.Pen.Color := clBlack; For I:=1 to N Do begin Image1.Canvas.LineTo(25*I-25,250-Round(25*X)+25); X := A*X; end; LabelNR.Caption := FloatToStr(X);
7	Ввести код модели ограниченного роста: //Ограниченный рост X := StrToFloat(EditX.Text); Image1.Canvas.MoveTo(0,250); Image1.Canvas.Pen.Color := clDkGray; For I:=1 to N Do begin Image1.Canvas.LineTo(25*I-25,250-Round(25*X)+25); X := (A-B*X)*X; end; LabelOR.Caption := FloatToStr(X);
8	Ввести код модели ограниченного роста с отловом: //Ограниченный рост с отловом X:= StrToFloat(EditX.Text); Image1.Canvas.MoveTo(0,250); Image1.Canvas.Pen.Color :=clBlue; For I:=1 to N Do begin Image1.Canvas.LineTo(25*I-25,250-Round(25*X)+25); X := (A-B*X)*X-C; LabelORO.Caption := FloatToStr(X); end; LabelORO.Caption := FloatToStr(X);
9	Ввести код модели жертва-хищник для вычисления численности жертв: //Жертвы X := StrToFloat(EditX.Text); Y := StrToFloat(EditY.Text); Image1.Canvas.MoveTo(0,250); Image1.Canvas.Pen.Color :=clGreen; For I:=1 to N Do begin Image1.Canvas.LineTo(25*I-25,250-Round(25*X)+25); X := (A-B*X)*X-C-F*X*Y; Y := D*Y+E*X*Y; end; LabelX_Y.Caption := FloatToStr(X);
10	Ввести код модели жертва-хищник для вычисления численности хищников: //Хищники X := StrToFloat(EditX.Text); Y := StrToFloat(EditY.Text); Image1.Canvas.MoveTo(0,250); Image1.Canvas.Pen.Color :=clRed; For I:=1 to N Do begin Image1.Canvas.LineTo(25*I-25,250-Round(25*Y)+25); X := (A-B*X)*X-C-F*X*Y; Y := D*Y+E*X*Y; end; LabelY_X.Caption := FloatToStr(Y);
11	Запустить проект и ввести значения коэффициентов, начальное количество жертв и хищников и количество жизненных циклов (лет). (Для простоты примем начальные количества жертв и хищников за единицу). Щелкнуть по кнопке Пуск, графики показывают динамику развития популяций, а в текстовые поля выводятся конечные значения численности популяций.
	Рис. 3.22. Проект «Численность популяций» на языке Delphi