Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Астраханский государственный технический университет» Система  менеджмента качества в области  образования, воспитания, науки и инноваций  сертифицирована DQS по международному  стандарту ISO 9001
Институт Информационных технологий и коммуникаций Направление подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника Профиль Автоматизированные системы обработки информации и управления Кафедра Автоматизированные системы обработки информации и управления КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Программа-тренажёр «Система уравнений» по дисциплине «Программирование и информатика»
Допущен к защите «__» ________20__г. Руководитель работы __________________ Оценка, полученная на защите «____________________»		Проект выполнен студентом группы ЗИНРб-1 Бурятинский А.В. ___________________________ Руководитель работы асс. Учаев Д.Ю.
Члены комиссии: _____________________________ _____________________________ _____________________________		____________________________

Астрахань – 2018

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО РЫБОЛОВСТВУ

АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

УТВЕРЖДАЮ	Кафедра «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Заведующий кафедрой к.т.н., доцент С.В. Белов_______________ «____»__________________201 __ г.

ЗАДАНИЕ

на выполнение курсового проекта

Студент	Бурятинский Алексей Витальевич
Группа	ЗИНРб-1
Дисциплина		Программирование и информатика
Тема курсового проекта			Программа-тренажёр «Система уравнений»

Дата получения задания «_____»_____________________201___г. Срок представления студентом КП на кафедру «_____»_____________________201___г.

Руководитель		асс.		Учаев Д.Ю.
		должность, степень, звание	подпись	ФИО
			«___»_______________________201___г.
Студент				Бурятинский А.В.
			подпись	ФИО
			«___»_______________________201___г.
Задачи
	Разработка программного продукта, который
1	предоставляет пользователю случайную систему двух уравнений с двумя
	неизвестными
2	запрашивает ответ – результат системы уравнений предоставленных числах и
	сравнивает ответ с эталонным, вычисленным программой;
Список рекомендуемой литературы
1	Златопольский Д.М. Программирование: типовые задачи, алгоритмы, методы – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 223 с.: ил.
2	Выгодский.Я.М. Справочник по элементарной математике – Изд. 27-е, исп. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 2013. – 320 с.

УТВЕРЖДАЮ	К заданию на курсовой проект по дисциплине «Программирование и информатика»
Заведующий кафедрой к.т.н., доцент С.В. Белов_______________ «____»__________________20 ___г.

Календарный график

курсового проектирования

№ п/п	Разделы, темы и их содержание, графический материал	По плану		Фактически		Отметка руководи-теля о вы-полнени
		Дата	Объем в %	Дата	Объем в %
1	Выбор темы	15.01.2018	1
2	Техническое задание	22.01.2018	3
3	Разработка модели, проектирование системы введение, технический проект, программа и методика испытаний, литература	19.02.2018	25
4	Программная реализация системы работающая программа, рабочий проект скорректированное техническое задание (при необходимости)	10.03.2018	40
5	Тестирование и отладка системы, эксперименты работающая программа с внесёнными изменениями, окончательные тексты введение, технический проект, рабочий проект программа и методика испытаний	20.03.2018	50
6	Компоновка текста Подготовка презентации и доклада пояснительная записка презентация	24.03.2018	59
7	Защита курсового проекта	26.03.2018-30.03.2018	60–100

Руководитель курсового проекта асс. Учаев Д.Ю._________________________________________.

(ученая степень, звание, фамилия, подпись)

Студент Бурятинский А.В.________________________________________________________

(фамилия, инициалы, подпись)

«____» _________________ 20 ___г.

Содержание

Решение систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) является одной из основных задач линейной алгебры. Эта задача имеет важное прикладное значение при решении научных и технических проблем. Кроме того, является вспомогательной при реализации многих алгоритмов вычислительной математики, математической физики, обработки результатов экспериментальных исследований. Хотя задача решения системы линейных уравнений сравнительно редко представляет самостоятельный интерес для приложений, от умения эффективно решать такие системы часто зависит сама возможность математического моделирования самых разнообразных процессов с применением ЭВМ. Значительная часть численных методов решения различных (в особенности – нелинейных) задач включает в себя решение систем линейных уравнений как элементарный шаг соответствующего алгоритма. 6

1 ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ 7

1.1Анализ предметной области. 7

Объектно–ориентированные программы (ООП) – это не просто процедурные программы, переведенные на новый синтаксис. Они должны строится на новой философии разработки. Для них требуется новая стратегия программирования, которую часто бывает трудно освоить. 7

Основная идея ООП: программа состоит из группы объектов, часто связанных между собой. В С++ объекты описываются при помощи нового типа данных class. 7

Класс включает в себя набор переменных (данных) и операций (методов или функций-членов), которые действуют на эти переменные. Полученными объектами можно управлять при помощи сообщений. В ООП объекты включают в себя не только данные (данные-члены), но и методы (функции-члены) воздействия на эти данные. Эти две части в сочетании образуют функциональную единицу программы. Другими словами, объекты содержат данные и методы работы с этими данными. Ниже приведены три основных преимущества объектно-ориентированных программ по сравнению с эквивалентными программами, разработанными сверху вниз. 7

Программы проще читать и понимать; 7

ООП позволяет управлять сложностью программы; 7

Оставляя видимыми программисту только существенные детали. 7

Модификация программы (добавление или исключение возможностей). Вы можете часто делать дополнения или исключения в программе, например при работе с базой данных, просто добавляя и исключая объекты. Новые объекты могут наследовать все свойства базовых объектов, необходимо только добавить или убрать отличающиеся свойства. Повторное использование. 7

Можно сохранить грамотно разработанный объект в наборе полезных программ и затем вставить его в новую программу с небольшими изменениями или без изменений. 7

ООП полностью принадлежит к миру С++, поскольку в С нет основного ядра- абстрактного типа данных class. Поэтому переписать процедурно-ориентированную программу как объектно-ориентированную гораздо сложнее, чем просто подставить вместо одного ключевого слова другое. ООП представляет собой технику программирования, которая позволяет рассматривать основные идеи как множество объектов. Используя объекты, можно представить задачи, которые необходимо выполнить, их взаимодействие и любые заданные условия, которые должны быть соблюдены. Структура данных часто образует основы объектов; таким образом в С или С++ тип struct может образовывать элементарный объект. 8

Связь с объектом можно организовать при помощи сообщений. Использование сообщений похоже на вызов функций в процедурно-ориентированной программе. Когда объект получает сообщение, вступают в действие методы, содержащиеся в объекте. 8

Методы (их иногда называют фунциями – членами) аналогичны функциям процедурно-ориентированного программирования. Тем не менее метод является частью объекта, а не чем-то отдельным, как было бы в процедурном аналоге. 8

1.1.1. Метод Гаусса в математическом варианте. 8

1.1.2. Метод Гаусса в языке программирования. 9

1.2. Алгоритм решения СЛАУ методом Гаусса 11

1.3 Входные и выходные данные 13

1.4 Системные требования 13

2 РАБОЧИЙ ПРОЕКТ 14

2.1 Общие сведения о работе системы 14

2.2 Функциональное назначение программного продукта 14

2.3 Инсталляция и выполнение программного продукта 14

2.4 Общий алгоритм программного продукта 14

2.5 Разработанные меню и интерфейсы 15

2.6 Сообщения системы 17

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ 18

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 20

Система линейных алгебраических уравнений (СЛАУ, СЛУ) — система уравнений, каждое уравнение в которой является линейным — алгебраическим уравнением первой степени.

В классическом варианте коэффициенты при переменных, свободные члены и неизвестные считаются вещественными числами, но все методы и результаты сохраняются (либо естественным образом обобщаются) на случай любых полей, например, комплексных чисел.

Решение систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) является одной из основных задач линейной алгебры. Эта задача имеет важное прикладное значение при решении научных и технических проблем. Кроме того, является вспомогательной при реализации многих алгоритмов вычислительной математики, математической физики, обработки результатов экспериментальных исследований. Хотя задача решения системы линейных уравнений сравнительно редко представляет самостоятельный интерес для приложений, от умения эффективно решать такие системы часто зависит сама возможность математического моделирования самых разнообразных процессов с применением ЭВМ. Значительная часть численных методов решения различных (в особенности – нелинейных) задач включает в себя решение систем линейных уравнений как элементарный шаг соответствующего алгоритма.

Данная работа раскрыла вопрос решения систем уравнений, а также определила, как на практике использовать знания из курса "Алгебра и геометрия" для решения задач различного типа.

Целью создания программы – тренажер «Система уравнений» является автоматизация процесса обучения по теме «Решение системы двух уравнений с двумя неизвестными».

Назначение программы – повышение успеваемости и качества знаний школьников, снижение нагрузки на преподавателя.

1 ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

1. Анализ предметной области.

Объектно–ориентированные программы (ООП) – это не просто процедурные программы, переведенные на новый синтаксис. Они должны строится на новой философии разработки. Для них требуется новая стратегия программирования, которую часто бывает трудно освоить.

Основная идея ООП: программа состоит из группы объектов, часто связанных между собой. В С++ объекты описываются при помощи нового типа данных class.

Класс включает в себя набор переменных (данных) и операций (методов или функций-членов), которые действуют на эти переменные. Полученными объектами можно управлять при помощи сообщений. В ООП объекты включают в себя не только данные (данные-члены), но и методы (функции-члены) воздействия на эти данные. Эти две части в сочетании образуют функциональную единицу программы. Другими словами, объекты содержат данные и методы работы с этими данными. Ниже приведены три основных преимущества объектно-ориентированных программ по сравнению с эквивалентными программами, разработанными сверху вниз.

• Программы проще читать и понимать;

• ООП позволяет управлять сложностью программы;

• Оставляя видимыми программисту только существенные детали.

Модификация программы (добавление или исключение возможностей). Вы можете часто делать дополнения или исключения в программе, например при работе с базой данных, просто добавляя и исключая объекты. Новые объекты могут наследовать все свойства базовых объектов, необходимо только добавить или убрать отличающиеся свойства. Повторное использование.

Можно сохранить грамотно разработанный объект в наборе полезных программ и затем вставить его в новую программу с небольшими изменениями или без изменений.

ООП полностью принадлежит к миру С++, поскольку в С нет основного ядра- абстрактного типа данных class. Поэтому переписать процедурно-ориентированную программу как объектно-ориентированную гораздо сложнее, чем просто подставить вместо одного ключевого слова другое. ООП представляет собой технику программирования, которая позволяет рассматривать основные идеи как множество объектов. Используя объекты, можно представить задачи, которые необходимо выполнить, их взаимодействие и любые заданные условия, которые должны быть соблюдены. Структура данных часто образует основы объектов; таким образом в С или С++ тип struct может образовывать элементарный объект.

Связь с объектом можно организовать при помощи сообщений. Использование сообщений похоже на вызов функций в процедурно-ориентированной программе. Когда объект получает сообщение, вступают в действие методы, содержащиеся в объекте.

Методы (их иногда называют фунциями – членами) аналогичны функциям процедурно-ориентированного программирования. Тем не менее метод является частью объекта, а не чем-то отдельным, как было бы в процедурном аналоге.