WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 27 |

Для оценки эффективности из класса последовательных алгоритмов был выбран метод ветвей и границ, рассматривающий задачу размещения как задачу квадратичного назначения. Из класса итерационных был выбран метод длинных и коротких ребер, рассматривающий специальную задачу размещения.

Исходными данными для решения задачи размещения являются:

математическое описание схемы в виде матрицы R взвешенного графа схемы (ВГС); описание коммутационного поля в виде матрицы расстояний D; начальное размещение (только для итерационного алгоритма). Критерием оптимальности является минимизация суммарной длины соединений (СДС):

n n L = ;

r d ij p(i) p( j) j=1 i=где rij – элемент матрицы R, d – элемент матрицы D, p – номер позиции элемента.

Задача заключается в отображении вершин ВГС в позиции коммутационного поля.

Метод ветвей и границ основан на переборе определенных вариантов решений задач при условии, что это число конечно. При этом в общем случае полный перебор вариантов решения задачи заменяется частичным.

Определение оптимального варианта решения задачи состоит из двух основных операций метода, выбор которых, собственно, и определяет эффективность – это операции ветвления и отсечения. Ветвление. Для разбиения множества решений на подмножества будем фиксировать некоторые вершины в определенных позициях. Используя этот метод ветвления, можно найти подмножество, содержащее единственное, искомое решение.

Отсечение. Для каждого подмножества решений, полученного на очередном шаге алгоритма, вычисляется нижняя граница – предполагаемое наименьшее значение СДС для данной ситуации [1].

Метод длинных и коротких ребер. Основная идея алгоритма заключается в том, что после начального размещения в виде графа G(X, R) для каждой вершины xiX множество Ri инцидентных ребер разбивается на два подмножества: Ri – «короткие» ребра и Ri – «длинные» ребра. На основе такого деления определяются пары вершин, перестановки которых приводят к уменьшению суммарной длины связей [2].

На рис.1 представлена диаграмма потоков данных подсистемы проектирования, реализующей рассмотренные алгоритмы. Входными данными для подсистемы является текстовый файл списка соединений схемы проектируемого электронного устройства. После обработки файла формируется матрица R. Далее полученное внутреннее представление передается процедуре начального размещения, которая производит размещение элементов в простом лексикографическом порядке. Процедура визуализации производит отображение схемы и КП на форму в виде установочных позиций, размещенных в них элементов и связей между ними. Данная процедура вызывается периодически при любом изменении данных для отображения актуальной информации о состоянии системы.

Через интерфейс пользователя выполняется вызов алгоритмов размещения элементов. Процедуре размещения передается матрица ВГС, матрица расстояний КП и начальное размещение. После окончания работы алгоритма процедура возвращает системе полученное новое размещение.

Рис. 1. Диаграмма потоков данных подсистемы проектирования Разработанная подсистема проектирования позволила оценить эффективность работы реализованных алгоритмов размещения.

При исследовании коммутационные схемы электронных устройств оценивались по следующим параметрам: количество элементов, количество цепей, количество выводов в цепях, количество выводов элементов.

Для каждого параметра введено граничное значение, определяемое типом схем ЭУ, что позволило выделить два диапазона – верхний и нижний и определить группы схем. Малые схемы – все параметры находятся в нижнем диапазоне, большие схемы – хотя бы три параметра находятся в верхнем диапазоне, средние – все остальные и многовыводные схемы – у которых сумма параметров, отражающих количество выводов, находится в верхнем диапазоне.

Эффективность оценивалась как относительное улучшение критерия оптимальности. При этом оценивались алгоритмы и их сочетания – одиночные проходы каждого алгоритма, двух-, трех- и четырехкратные проходы алгоритма ветвей и границ, а также последовательное прохождение двух алгоритмов в разном порядке. Результаты исследования приведены в таблице, где представлены средние значения эффективности для всех схем каждой группы.

Результаты исследования эффективности алгоритмов размещения Малые цепи Средние Большие Многовыводные Все цепи цепи цепи цепи BNBA* 1 10,01% 13,09% 12,66% 10,32% 11,81% BNBA 2 15,91% 13,08% 15,37% 13,36% 14,81% BNBA 3 16,78% 12,12% 17,44% 14,38% 15,42% BNBA 4 17,80% 15,69% 17,10% 13,67% 16,89% LNSE** 9,55% 5,57% 8,59% 8,07% 7,94% BNBA+LNSE 10,59% 13,05% 14,03% 11,26% 12,41% LNSA+BNBA 10,55% 8,10% 12,20% 7,86% 10,22% *BNBA – branches and bounds algorithm – алгоритм ветвей и границ.

**LNSE – long and short edges algorithm – алгоритм длинных и коротких ребер.

При исследовании учитывалось время выполнения алгоритмов. Так, время работы алгоритма ветвей и границ пропорционально n(n +1)/ 2, где n – количество элементов в схеме. Время работы алгоритма длинных и коротких ребер в общем случае не зависит от размерности задачи, а для больших и средних схем значительно меньше времени выполнения последовательного алгоритма.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы. Для малых схем: эффективность одиночных проходов алгоритмов и их сочетаний примерно одинакова и достаточно мала (около 10%), кроме того, время выполнения их сравнимо, поэтому возможно использовать трех- и четырехкратные проходы BNBA. Для средних схем: заметно влияние размерности задачи на время выполнения, наиболее эффективными оказываются одно- и двухпроходной BNBA и его последовательное сочетание с LNSE. Для больших схем: время выполнения даже одного прохода BNBA достаточно велико (десятки секунд и минуты), поэтому кратные проходы использовать неэффективно; наиболее выгодным оказывается сочетание BNBA+LNSE. Для многовыводных схем: для схем с большим количеством элементов (>50) эффективнее сочетание BNBA+LNSE, а с малым – двух- и трехпроходной BNBA.

Литература 1. Курейчик В. М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1990. – 325 с.

2. САПР в задачах конструкторского проектирования: метод. указания / сост.

И. В. Тюрин. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. – 56 с.

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ ИНТЕРАКТИВНЫЙ ИНФОРМАЦИОННО-ОБУЧАЮЩИЙ ИНТЕРНЕТ-САЙТ ФИЛИАЛА А. Н. Решетов Филиал Кемеровского государственного университета в г. Юрге Для цивилизованного мира образование и культура являются наиболее важными и весомыми общечеловеческими ценностями. Большие возможности для культурного развития и повышения образовательного уровня открывает информационное пространство Интернет. С одной стороны, Интернет является источником образовательной информации, с другой стороны, выступает средством её поиска, представления и обработки.

Это создаёт условия для развития инновационных методов обучения, для развития личности обучаемых, их творческой самореализации и активности.

Формирование технологий электронного обучения является закономерным и объективным процессом, характерным для всего мирового сообщества. Электронное обучение находится на стадии внедрения, апробации. Перспектива использования технологий электронного обучения представляется в виде оптимального сочетания традиционных и инновационных способов реализации учебного процесса. Очевидно, что от таких форм обучения, как очное, очно-заочное, заочное образование, придется отказаться. Это рудименты прошлого в России. На смену им идут формы обучения, основывающиеся на новых технологических тенденциях: пожизненное обучение, глобальное обучение, мобильные учащиеся, независимые учащиеся, обучение всем предметам в сети. Сегодня, имея даже мобильные телефоны, можно обучаться где угодно, где есть связь с Интернетом.

Современные информационные технологии позволяют использовать самую разнообразную информацию, например, из электронных учебников или находящуюся в открытом доступе в Интернете. Традиционные методы обучения (словесные, наглядные, практические) в условиях электронного обучения используют специфические сервисы обучения в условиях информационно-образовательной среды (электронная почта, форумы, чаты, веб-сайты) на основе форматов представления информации (гипертекста, гипермедиа, аудио- и видеофрагментов, интерактивных тестов и т.

п.). Поэтому главная проблема заключается не в использовании современных технологий, а в достижении наибольшей их эффективности. Но недостаточность методологических наработок может и не способствовать улучшению качества обучения студентов. Доступность образовательной информации, широкие возможности ее копирования, тиражирования, хранения больших объемов на небольших носителях зачастую приводят к расширению возможностей студента получить конечный результат без приложения умственных усилий, а не к повышению качества образования.

Возможность получить результат (сдать зачет или экзамен) без приложения усилий снижает мотивацию к получению знаний.

Образовательные сайты стали перспективным средством информационно-коммуникационных технологий в сфере образования, особенна их роль в едином информационном образовательном пространстве.

Можно дать следующее определение образовательному сайту: «Образовательный веб-сайт – это совокупность web-страниц с повторяющимся дизайном, обеспечивающих собой целенаправленный процесс обучения и воспитания в интересах личности, общества, государства, объединённых по смыслу, навигационно и физически находящихся на одном сервере, использование которых может сопровождаться аттестацией обучающихся или констатацией достижения образовательных уровней».

Приведём примеры возможной аттестации или констатации достижения образовательных уровней. Например, принимая участие в телекоммуникационных олимпиадах с использованием средств Интернет, победители получают дипломы. Или, пройдя дистанционный курс, обучившиеся получают сертификаты о его прохождении.

Решение проблемы повышения качества образования возможно для студентов всех форм обучения в создании наряду с учебной литературой интерактивных Интернет-приложений, включающих в себя систему регистрации и контроля. Это может быть интерактивный информационнообучающий Интернет-сайт.

Структура такого сайта должна состоять из двух компонентов: информационно-обучающего и контролирующего.

Информационно-обучающий компонент разрабатываемого сайта должен включать теоретическую и практическую часть. Теоретическая – должна состоять из расширенного конспекта лекций, содержащего иллюстративный материал, в том числе и оригинальные интерактивные анимированные иллюстрации, ссылки на дополнительные Интернет-источники и систему самотестирования. Практическая часть сайта может быть представлена комплектом интерактивных лабораторных работ. Контролирующий компонент разрабатываемого сайта, который не менее важен, должен включать систему регистрации, систему контроля посещения и времени нахождения студента на этом сайте, а также систему контроля выполнения расчетных тестовых заданий практической части.

В контролирующей части необходимо использование серверных технологий и создание соответствующих баз данных, что может являться темой для научно-практических разработок силами специалистов и студентов филиала.

Имеющиеся на данный момент электронные учебно-методические комплексы, разработанные преподавательским составом филиала, позволяют без труда адаптировать их для размещения на сайте филиала, находящегося по адресу: http://yf.kemsu.ru/.

Сайт филиала на сегодняшний момент реализует информационную функцию о деятельности нашего учебного заведения, но заложенная в систему функция управления сайтом позволяет реализовать многие компоненты интерактивного обучающего сайта. Работа в данном направлении активно ведется как автором статьи, так и преподавателями и студентами филиала, в частности на сайте размещены методические материалы к выполнению практических и самостоятельных работ (И. В. Добрычева), конспекты лекций по преподаваемым дисциплинам (В. Ф. Денещук). На сайте внедрена система интерактивного обмена информацией в виде обмена почтовыми сообщениями, имеется поддержка ленты RSS, для оповещения пользователей обо всех новинках, опубликованных на сайте.

Таким образом, грамотная и профессиональная организация использования качественного интерактивного информационно-обучающего Интернет-сайта в процессе обучения в едином информационнообразовательном пространстве, с возможностью вовлечения обучающихся в самостоятельную познавательную деятельность, во многом будет способствовать достижению цели образования, а именно, подготовить выпускника, способного:

– адаптироваться к жизненным ситуациям, самостоятельно приобретать знания и применять их для решения задач;

– самостоятельно и критически мыслить, обнаруживать проблемы и рационально их решать, используя современные технологии;

– видеть области и возможные варианты применения приобретаемых знаний;

– генерировать новые идеи, творчески мыслить;

– перерабатывать информацию: собирать её, анализировать, делать умозаключения, сопоставлять варианты решения;

– выявлять закономерности, аргументировать выводы, применяя их для обнаружения и решения новых проблем;

– вести себя коммуникабельно и уметь работать в любом социальном коллективе, предотвращая или грамотно решая конфликтные ситуации;

– самостоятельно развивать свою нравственность, интеллект, культуру.

Литература 1. Тихомиров В. П. Качественное образование для всех как основа формирования знаний // Информационное общество. – 2005. – № 4.

2. Лавров О. А. Дистанционное обучение. Классификация проблем, термины и определения // Телекоммуникации и информатизации образования. – 2004. – № 5.

3. Глоссарий // E-learning World. Мир электронного обучения. – 2004. – № 5–6.

4. Тихомиров В. П. Электронное обучение как основа образовательных систем XXI века // Телекоммуникации и информатизации образования. – 2007. – № 1.

5. Куклев В. А. Методология мобильного обучения // Телекоммуникации и информатизации образования. – 2007. – № 1.

6. Бойков Д. И. Электронное обучение в университете Базеля (А. Ю. Круглов, П. Ю. Спирина) // Вестник герценовского университета. – 2009. – № 3 (65).

7. Дубнищева Т. Я., Рожковский А. Д. Интернет технологии и качество обучения студентов // Издание НГУЭиУ. – 2008. – № 2.

8. [Электронный ресурс] // URL: http://www.vorcuta.ru СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА САХАРА Д. В. Рогачев Тамбовский государственный технический университет Сахарная промышленность РФ занимает первое место в мире по производству свекловичного сахара и является важнейшей отраслью пищевой промышленности страны [3].

Pages:     | 1 |   ...   | 17 | 18 || 20 | 21 |   ...   | 27 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.