ДИЗАЙН КАК ВИД ПРОЕКТНО-ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Введение

Несмотря на все усилия, избежать ошибок данных типов никогда и никому не удавалось.

Ошибки первого типа относятся в значительной мере к сфере администрирования разработки, исправление ошибок второго типа в полной мере лежит в прямой компетенции разработчика программного обеспечения. При этом большинство из них может быть выявлено лишь на стадии опытной эксплуатации, выполнении массовых расчетов независимыми пользователями. Это связано с низкой частотой их появления.

Эффективность используемых средств АПР,и соответственно, используемых в них математических методов основывается исключительно на реализуемой стабильности получения результатов, не противоречащих здравому смыслу, то есть не имеющих явных резервов улучшения и однозначно воспринимаемых проектировщиком («лицом, принимающим решения») как рациональные. С математической точки зрения это оптимальные проектные решения.

Степень их непротиворечивости здравому смыслу зависит от уровня формализации задачи как с точки зрения обработки исходной информации, так и организации вычислений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления. – М.: Наука, 1978. – 488 с.

2. Малюх В.Н. Введение в современные САПР. Курс лекций. – М.: ДМК Пресс, 2012. – 192 с.

3. Дьяконов В. MathCad2001: учебный курс. – СПб.: Питер, 2003. – 621 с.

4. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. – М.: Мир, 1973, 360 с.

5. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. – М.: Радио и связь, 1988. – 128 с.

6. Струченков В.И. Методы оптимизации. Основы теории, задачи, обучающие комплексы. Учебное пособие. – М:. Издательство «Экзамен», 2005. – 256 с.

7. Стенбринк Петер А. Оптимизация транспортных сетей. – М.: Транспорт, 1981. – 320 с.

8. Оре Ойстин. Графы и их применение. Изд. 2-е, стереотипное. – М.: Едиториал УРСС, 2002. –168 с.

9. Вагнер Г. Основы исследования операций. В 3-х т. – М.: Мир, 1973.

10. Энкарначчо Ж., Шлехтендаль Э. Автоматизированное проектирование. Основные понятия и архитектура систем. – М.: Радио и связь, 1986.– 288 с.

11. Кудряшов И.А. и др. Программирование, отладка и решение задач на ЭВМ единой серии. – Л.: Энергоатомиздат, Ленингр.отд-ние, 1988. –208 с.

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение. 3

1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 4

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ.. 7

2.1. Моделирование случайных процессов. 8

2.1.1. Теория вероятностей, основные понятия и определения. 8

2.1.2. Математическая статистика. 12

2.2. Сортировка. 17

2.3. Интерполяция табличных зависимостей. 20

2.4. Аппроксимация. 22

2.4.1. Полиномиальная аппроксимация. 23

2.4.2. Линейная аппроксимация. 24

2.4.3. Метод наименьших квадратов для произвольной функции. 25

2.5. Сглаживание данных. 25

2.6. Экстраполяция данных (предсказание) 27

2.7. Численное дифференцирование. 27

2.8. Вычисление определенного интеграла. 28

2.9. Численное решение дифференциальных уравнений. 30

2.10. Моделирование рельефа местности. 37

2.11. Моделирование продольного профиля и плана при реконструкции железных дорог. 41

3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ.. 48

3.1. Реализация численной модели на ЭВМ.. 48

3.2. Целевая функция. Ограничения. 50

3.3. Оптимизация без ограничений. 53

3.3.1. Прямой одномерный поиск. 53

3.3.2. Прямой многомерный поиск. 59

3.4. Оптимизация с ограничениями. 63

3.5. Линейное программирование. 66

3.6. Нелинейное программирование. 72

3.7. Многошаговые процессы на графах. 74

3.8. Динамическое программирование. 76

4. ПРОБЛЕМЫ ПРОГРАММНЫХ РЕАЛИЗАЦИЙ.. 81

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 85

Св. план 2012 г., поз.142

Виталий Алексеевич Бучкин

Екатерина Александровна Рыжик

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

В ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТАХ

Конспект лекций

[1]Киберне́тика (от др.- греч. κυβερνητική – «искусство управления») – наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

[2] CAD– Computer-Aided Design – дизайн (замысел, план, намерение, цель) с помощью компьютера – термин, используемый для обозначения широкого спектра компьютерных инструментов помогающих в осуществлении проектирования

[3] Леона́рдо Пиза́нский (около 1170 года – около 1250 года) — первый крупный математик средневековой Европы. Более известен под прозвищем Фибона́ччи. Исследовал ряд чисел, в котором каждое последующее число равно сумме двух предыдущих (1202). С его именем связано начало введения в Европе десятичной системы счисления и арабских цифр в бухгалтерский и вообще финансовый учет.

[4] Золотое сечение (золотая пропорция, деление в крайнем и среднем отношении) –деление непрерывной величины на две части в таком отношении, при котором меньшая часть так относится к большей, как большая ко всей величине. Деление отрезка в крайнем и среднем отношении впервые встречается у Евклида (ок. 300 лет до н. э.).

[5] Все методы математического программирования (линейного, нелинейного, динамического) были разработаны на заре «компьютерной эры», т.е. до массового применения вычислительной техники. Слово «programming» можно перевести на русский язык как «планирование», так они и назывались – динамическое планирование и т.п. Термин «планирование» был заменен на «программирование» позднее и вряд ли обосновано. Это математические методы, их можно программно реализовать, но непосредственно к написанию программного кода они отношения не имеют.

[6] Применение любого метода вычислительной математики приводят к получению приближенного решения, Однако, для одних методов достижимость и точность решения доступна оценке и управлению, для других – носит предположительный характер. Методы второго типа принято называть эвристическими от латинского Evrica– «отыскиваю», «открываю». Эвристические методы достаточно часто (в основном, при отсутствии альтернатив) применяются для решения прикладных задач. Например, все известные алгоритмы триангуляции Делоне (см. § 2.10) – эвристические, точного решения здесь пока не найдено.

ДИЗАЙН КАК ВИД ПРОЕКТНО-ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Введение

Дитя промышленной революции, дизайн молниеносно ворвался в нашу жизнь вместе с паровыми машинами Джеймса Уатта и локомотивами Раймонда Лоуи, элект­роприборами Петера Беренса и Дитера Рамса, пишущи­ми машинками Марчелло Ниццоли и Эттора Соттсасса, воздухоплавательными аппаратами братьев Райт и вер­толетами Сикорского, космическими фантазиями Стен­ли Кубрика и Вернера Пантона. XX век по праву можно считать веком дизайна. За столетнюю историю разви­тия у дизайна появились свои "идолы" - выдающиеся произведения, которые на западе называют "иконами дизайна". Они определяют вехи в развитии дизайна, для них сегодня строятся специальные музеи и выста­вочные залы. Получившие всемирную известность та­кие произведения дизайна, как мебель Ле Корбюзье, Марселя Бройера, Чарльза Макинтоша и Геррита Рит-вельда, посуда Джозефа Хофмана, Карла Потта и Арне Якобсона, воспроизводятся по сей день, становясь пре­стижным украшением интерьеров офисов и дорогих са­лонов. Сегодня об истории дизайна мы можем по полно­му праву говорить, как говорим об истории искусств и архитектуры.

Сто с небольшим лет для истории - это ничтожно малый срок. Однако прошедший век непростой. Исследовате­ли считают, что путь, который прошла наша цивилиза­ция за последние сто лет, в своих открытиях и научно-технических достижениях соизмерим со всей предше­ствующей историей человечества. А значит, и летопись дизайна, отражающая весь ход научно-технического прогресса, несмотря на свои скромные временные рам­ки, становится сопоставимой с традиционными и знако­мыми нам всем историей архитектуры и градостроитель­ства, живописи и декоративно-прикладного искусства. Сложно описывать историю, которая практически яв­ляется современной. Прежде чем делать выводы, нуж­но время на осмысление происходящего. Наверное, это одна из причин острого дефицита литературы, в осо­бенности у нас в стране, по дизайну. Причем, его остро­та возрастает в связи с наметившимся развитием у нас в стране дизайн-образования: открытие специальности "дизайн" в художественных училищах и специальности "ар­хитектор-дизайнер" во многих вузах России, с появлением новых дизайнерских специальностей и специализаций в ху­дожественных вузах.

Попыткой частично восполнить образовавшийся пробел стал вышедший недавно в издательстве "Союз Дизайне­ров России" в двух томах учебник "История дизайна" (2000-2002 гг.). "История дизайна. Краткий курс" является про­должением работы в этом направлении. Во многом настоя­щее издание базируется на двухтомнике "История дизай­на", но не является его механическим сокращением. Его необходимо рассматривать скорее как дополнение. Здесь более половины новых иллюстраций и фактического мате­риала. Особый упор сделан на структурности: при цитат­ном изложении материал сгруппирован по тематическим приблизительно равновеликим по объему информации бло­кам (лекциям). Особое внимание уделено периодизации ис­тории мирового дизайна, дифференциации наиболее зна­чимых шедевров (икон) дизайна. Для удобства восприятия информации в каждом из тема­тических блоков текст размещается на четных страницах, основной иллюстративный ряд - на нечетных страницах. На полях четных страниц размещаются цитаты, биогра­фические справки о наиболее известных отечественных и зарубежных дизайнерах, комментарии наиболее важных политических событий, открытий и изобретений, оказав­ших существенное влияние на формообразование в дизай­не. На полях правых, нечетных, страниц приводятся при­меры самых известных икон дизайна, а также факты и комментарии к ним.