Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство освіти і науки України
Донбаська державна машинобудівна академія
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до дипломного проектування
для студентів-магістрантів спеціальності 8.080402
«Інформаційні технології проектування»
|
Затверджено на засіданні методичної ради Протокол № від 2009 |
Краматорськ 2009
УДК 658.612:621
Методичні вказівки до дипломного проектування для студентів-магістрантів спеціальності 8.080402 «Інформаційні технології проектування» / уклад.: О.Ф. Тарасов, , П.І. Сагайда, В.Р. Дементій, М.О.Вінников, М.П. Богдан. - Краматорськ: ДДМА. - 38 с.
Методичні вказівки визначають вимоги до змісту, об'єму, порядку виконання, оформлення та захисту у державній екзаменаційній комісії (ДЕК) дипломних робіт магістрантів, містять рекомендації щодо підготовки пояснювальної записки та графічної частини дипломних робіт, які розробляються студентами-магістрантами спеціальності 8.080402 «Інформаційні технології проектування».
Укладачі: О.Ф. Тарасов, проф.,
Г.Б. Білик, доц.,
П.І. Сагайда, доц.,
В.Р. Дементій, доц.,
М.О.Вінников, ст.викл.,
М.П. Богдан, ст.викл.
Відповідальний за випуск: О.Ф. Тарасов, проф.
ЗМІСТ
ВСТУП
Дипломне проектування - заключний і самий відповідальний етап процесу підготовки майбутнього молодого спеціаліста з кваліфікацією магістра. Дипломна робота - це випускна самостійна завершена кваліфікаційна робота дослідного характеру, яка присвячена вирішенню актуальної наукової, науково-технічної або науково-методичної проблеми щодо автоматизації об'єктів заданої предметної області на основі сучасних інформаційних технологій. Вирішення проблеми відбувається шляхом дослідження (аналізу, синтезу) актуальних питань предметної області, математичного моделювання об'єктів та процесів за допомогою сучасних інформаційних технологій.
Виконання дипломної роботи показує зрілість студента як спеціаліста, що відбувся, у конкретній області науки і техніки. Рівень розробки демонструє можливість магістранта творчо застосувати придбані знання й уміння при самостійному виконанні конкретного комплексного індивідуального завдання.
Державна екзаменаційна комісія в результаті публичного захисту роботи вирішує питання про присвоєння випускнику кваліфікації магістра. Таким чином, державна екзаменаційна комісія, відповідно до чинного законодавства України, здійснює Державну атестацію магістрів - це встановлення відповідності рівня отриманої ними підготовки вимогам «Освітньо-кваліфікаційної характеристики» та «Освітньо-професійної програми» спеціальності 8.080402 «Інформаційні технології проектування».
1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Методичні вказівки щодо виконання дипломних робіт розроблено на основі Закону України «Про вищу освіту», «Положення про організацію навчального процесу у вищих навчальних закладах», «Положення про організацію навчального процесу у ДДМА в умовах кредитно-модульної системи підготовки фахівців», «Рекомендацій Міністерства освіти України про порядок створення, організацію та роботу державної екзаменаційної (кваліфікаційної) комісії», Державного стандарту України ДСТУ 3008-95 «Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення» та інших нормативних документів, що стосуються вищої освіти.
1.1 Вимоги до дипломної роботи магістра і мета дипломного проектування
Вимоги до рівня виконання дипломної роботи випливають із «Освітньо-кваліфікаційної характеристики» та «Освітньо-професійної програми» підготовки магістрів спеціальності 8.080402 «Інформаційні технології проектування».
Виконана і подана в ДЕК дипломна робота повинна показати спроможність його автора:
- самостійно та творчо підходити до виявлення проблем, задач у даній предметній області, постановці мети і задач дослідження;
- кваліфіковано здійснювати літературний і патентний пошук, включаючи ресурси Internet, проводити порівняльний аналіз технічних рішень;
- проводити техніко-економічне обгрунтування прийнятих рішень;
- володіти методами та методиками наукових досліджень, розробляти та реалізовувати математичні моделі досліджуваної системи на основі сучасних інформаційних технологій, логічні і фізичні моделі необхідного пограмного забезпечення із застосуванням сучасних методів проектування, діаграмних методик і CASE засобів;
Кінцевою метою дипломної роботи є:
Ця мета може бути досягнута тільки в тому випадку, якщо дипломна робота виконана на основі твердого засвоєння всієї суми знань навчальної програми спеціальності і поглибленого вивчення і аналізу науково-технічної, патентної і нормативної літератури в процесі виконання дипломної роботи у заданій області.
1.2 Тематика дипломних робіт магістрів
Тематика дипломних робіт підбирається відповідно до кваліфікаційної характеристики магістра комп'ютерних наук спеціальності «Інформаційні технології проектування», а також з урахуванням місць розподілу магістрів. Відповідно до кваліфікаційної характеристики магістр повинен бути підготовлений для науково-дослідної, організаційно-управлінської або педагогічної діяльності в галузі розробки й експлуатації сучасних інформаційних технологій проектування. Теми дипломних робіт повинні бути актуальними і визначати наукову новизну майбутнього дослідження, його теоретичну та практичну значимість.
Виходячи з цього, випускаюча кафедра надає перелік перспективних тем для дипломного проектування, які погоджуються з підприємствами-базами переддипломної практики з урахуванням їхньої актуальності і перспективності для реальних задач народного господарства, науки і техніки. Закріплення за студентом теми дипломної роботи проводиться по його особистій письмовій заяві і за представленням кафедри оформляється наказом ректора академії перед направленням студента на переддипломну практику.
Виконані в рамках навчального процесу курсові роботи та проекти, НДРС або їх матеріали можуть бути основою для використання у дипломних роботах.
Дипломні роботи можуть мати теоретичний або практичний характер. Теоретичні дипломні роботи передбачають вирішення випускником завдань теоретичного, пошукового характеру. Але у цьому випадку також необхідно виявити область використання отриманих результатів роботи.
Якщо дипломні роботи мають практичну спрямованість, вони повинні відповідати таким умовам:
- тема дипломної роботи виконується за замовленням підприємства, організації, пов’язана з конкретною науково-дослідною роботою кафедри, що підтверджується відповідним документом;
результати розробок та досліджень, які отримані в рамках виконання дипломної роботи доведені до можливості їх впровадження на підприємствах та організаціях, що підтверджується актом тестування або впровадження;
за матеріалами дипломної роботи автором опублікована стаття, або зроблена заявка на патент, виготовлений макет системи тощо.
Кожна тема може представляти:
- підсистему комплексного проекту зі створення та дослідження інтегрованої інформаційної системи для автоматизації різноманітних видів діяльності підприємств, організацій і їхніх підрозділів;
- експертну систему або систему підтримки прийняття рішень у заданій предметній області, для розробки якої в якості експертів можуть залучатися магістри або спеціалісти інших спеціальностей.
Комплексні дипломні роботи можуть бути кафедральними, міжкафедральними та міжуніверситетськими. Кожен студент виконує свою роботу окремо за індивідуальним завданням. Матеріали у пояснювальних записках не повинні дублюватися, однак пояснювальні записки можуть мати загальні частини з виділенням вкладу кожного студента, які поєднують роботи в комлекс.
Кваліфікаційна характеристика магістра комп'ютерних наук спеціальності 8.080402 в галузі машинобудування передбачає розробку декількох різновидів дипломних робіт:
- дослідження і використання сучасних інформаційних технологій для реалізації задач моделювання або оптимізації параметрів моделі заданої предметної області;
- дослідження предметної області, бізнес-процесів підприємств і функцій спеціалістів для створення автоматизованих робочих місць (АРМ) з розробкою необхідних інфологічних моделей;
- здійснення комплексного рішення експериментальних науково-дослідних і складних технічних задач на основі створення програмно-методичного (ПМК) або програмно-технічного комплексу (ПТК) як інструмента моделювання;
- дослідження можливостей створення і розробка інтегрованої системи автоматизованого проектування (ІСАПР) конструкторської або технологічної підготовки виробництва на основі інтерфейсів сучасних програмних систем;
- розробка експертних систем або систем підтримки рішень у конкретних предметних областях;
- побудова й аналіз моделей об'єктів дослідження або проектування, розробка методик побудови та використання параметричних моделей об'єктів дослідження.
Кожна дипломна робота повинна містити дослідницьку частину в області створення або використання засобів програмування, технічних засобів або об'єктів предметної області з застосуванням розроблених ПМК або ПТК.
1.3 Послідовність, організація і контроль дипломування
Дипломування організує випускаюча кафедра. Дипломні роботи, як правило, виконуються на експериментальній базі й у дисплейних класах кафедри або її філії на АТ «НКМЗ».
Випускаюча кафедра:
- заздалегідь готує перелік перспективних тем для дипломування;
- підбирає склад керівників дипломного проектування з викладачів, ведучих спеціалістів підприємств, НДІ і КБ;
- підбирає консультантів з окремих розділів дипломних робіт;
- забезпечує резензування виконаних дипломних робіт;
- організує роботу ДЕК у період захисту;
- контролює весь хід дипломування від видачі завдання до захисту.
У процесі виконання дипломної роботи можна виділити наступні етапи: підготовчий, основний та заключний.
На підготовчому етапі виконується вибір напряму та теми дипломної роботи. Перед початком переддипломної практики студенту видається завдання на дипломування. На основі вихідних даних завдання студент при проходженні переддипломної практики збирає і систематизує матеріал з вибраної для дипломування теми. Зібрані матеріали частково використовуються при підготовці звіту з переддипломної практики, а більша частина їх надалі є основою для виконання дипломної роботи. Завдання на дипломування і результати проходження практики студент використовує для розробки технічного завдання на дипломування, що погоджується з керівником і приводиться у пояснювальній записці.
Перед початком виконання дипломної роботи студент повинний розробити календарний графік роботи на весь період із вказівкою черговості виконання окремих етапів і після схвалення керівником представити його на затвердження завідуючому випускаючою кафедрою. У цьому графіку повинно бути обов'язково зазначений час виконання основних етапів наукового дослідження, проектування та реалізацї програмних засобів (ПЗ), оформлення розділів роботи, в тому числі з охорони праці. Графік повинний бути узгоджений з відповідними кафедрами.
Основний етап починається після захисту звіту про виконання програми переддипломної практики і завершується орієнтовно за два тижні до початку роботи ДЕК. На цьому етапі відбувається безпосереднє виконання випускником, відповідно до календарного план-графіку, завдання, затвердженого завідувачем випускової кафедри, і перевірка матеріалів дипломної роботи керівником та консультантами з окремих розділів. В період основного етапу дипломування студент виконує теоретичні й експериментальні дослідження, розрахунково-проектувальні роботи і графічну частину дипломної роботи.
Керівник дипломної роботи виконує наступні функції:
проводить консультації з основних розділів дипломної роботи;
уточнює завдання на дипломування;
оказує методичну допомогу дипломнику в оформленні пояснювальної записки і графічної частини;
дає рекомендації з добору науково-технічної, патентної, довідкової літератури й інших матеріалів з обраної теми;
контролює хід дипломування;
перевіряє виконання роботи та її частин.
Консультанти з окремих розділів дипломної роботи консультують дипломника за своїми розділами, підписують завдання та титульний лист виконаної дипломної роботи.
Студент зобов'язаний відвідувати планові консультації керівника і консультантів. Якщо студент пропустив передбачені розкладом індивідуальні бесіди і консультації без поважних причин при незадовільному відношенні до роботи, то подальша допомога у аналізі матеріалу, що розглядався на цих заняттях і консультаціях, надається викладачем тільки після відповідної письмової заяви студента і дозволу деканату.
У процесі дипломування відповідно до графіка проводяться огляди ходу виконання дипломних робіт, на котрих кожний студент звітує перед керівником і завідуючим кафедрою про виконану роботу. Вони фіксують ступінь готовності роботи, відношення студента до роботи і передають відповідні зведення в деканат. Контролюється ступінь готовності роботи з окремих розділів, розробки програмного забезпечення, оформлення виконаної роботи та графічної частини. Обсяг виконаної роботи в цілому повинний складати: 1-й огляд -30-40%, 2-й огляд - 70-80%.
Заключний період дипломування починається приблизно за чотири тижня до початку роботи ДЕК. За цей час дипломник остаточно оформляє пояснювальну записку, графічну частину, презентацію і до зазначеного терміна подає роботу на кафедру, готує доповідь, одержує необхідні підписи консультантів, проходить нормоконтроль.
Закінчена дипломна робота, підписана студентом, консультантами та відповідальним за нормоконтроль, подається керівнику не пізніше, ніж за десять днів до дати її планового захисту. Після перегляду і схвалення дипломної роботи керівник підписує її і разом із своїм письмовим відгуком передає завідуючому кафедрою. У відгуку керівника повинна бути подана характеристика виконаної роботи з усіх розділів завдання і пояснювальної записки, відзначені виявлені фахові навички й уміння димпломанта, дан аналіз його кваліфікації як магістра, що сформувався, дана рекомендація роботи до захисту або до відхилення від захисту. Завідуючий кафедрою на підставі цих матеріалів вирішує питання про допуск студента до захисту, роблячи про це відповідний запис у пояснювальній записці до дипломної роботи. У випадку, якщо завідуючий кафедрою не вважає за можливе допустити студента до захисту дипломної роботи, питання з допуску до захисту розглядається на засіданні кафедри за участю керівника. Протокол засідання кафедри подається через декана факультету на затвердження ректору академії.
Дипломна робота, допущена випускаючою кафедрою до захисту, направляється на рецензію не пізніше, ніж за п'ять днів до захисту роботи. Склад рецензентів затверджується ректором за представленням завідуючого випускаючою кафедрою, узгодженому з деканом.
Рецензент знайомиться з пояснювальною запискою, використаними інформаційними технологіями, розробленими дипломником математичними моделями, програмними продуктами і графічною частиною дипломної роботи, складає і підписує рецензію на виконану дипломну роботу, у визначені терміни подає рецензію на випускаючу кафедру.
У рецензії повинні бути відображені наступні питання:
- відповідність роботи завданню, актуальність теми дипломної роботи;
- відповідність змісту вимогам, що пред'являються до дипломних робіт магістрантів;
- новизна проведеного дослідження, обґрунтованість положень та висновків;
- правильність застосування методів аналізу і розрахунків, їх глибина і відповідність сучасному рівню розвитку науки і техніки;
- оцінка оригінальних рішень, прийнятих у роботі;
- практична цінність роботи і техніко-економічна доцільність прийнятих рішень;
- наявність розробки конкретних рекомендацій, направлених на вирішення проблеми в досліджуваній області і оцінка можливості їх реалізації;
- використання в роботі передових методів організації праці;
- якість оформлення креслень і записки;
- зауваження щодо виконаної роботи;
- загальний висновок про ступінь інженерної та науково-технічної підготовки магістранта на основі аналізу змісту проекту і особистої бесіди з магістрантом.
У висновку рецензент указує, чи задовольняє виконана робота вимогам, що пред'являються до магістерських робіт, а також дає оцінку виконаної роботи.
Підпис рецензента повинен супроводжуватися вказівкою його прізвища, імені, по батькові (повністю), місця роботи і посади.
Керівник роботи надає допомогу в підготовці презентації магістерської роботи для її захисту. За декілька днів до захисту в ДЕК керівник дипломної роботи на випускаючій кафедрі організує і проводить попередню апробацію цілком оформленої і підписаної дипломної роботи.
Час, що залишився до захисту, дипломник використовує для усунення недоліків доповіді, відзначених на апробації.
Після підписів керівника, фахівця з нормоконтролю і завідуючого кафедрою вносити виправлення в дипломну роботу забороняється.
Якщо студент не встиг виконати дипломну роботу у встановлені терміни, тоді розглядаються причини затримки і за рішенням кафедри вирішується питання індівідуально у відповідності з діючими правилами кредитно-модульної системи навчання. Якщо студент відчисляється з академії, тоді надалі, за його бажанням, він може бути відновлений для закінчення або захисту дипломної роботи.
Керівник та випускаюча кафедра несе відповідальність за актуальність та відповідність теми дипломної роботи спеціальності підготовки студента, а також за керівництво та організацію дипломування.
Магістрант, як автор роботи, несе особисту відповідальність за якість виконаних досліджень і розрахукнків, проведених експериментів, якість прийнятих рішень, за всі викладені в дипломній роботі відомості, а також за дотримання установлених термінів виконання роботи.
Після захисту пояснювальну записку, програмне забезпечення, графічні й інші матеріали дипломної роботи в повному обсязі дипломник здає на випускаючу кафедру.
2 ВИКОНАННЯ ДИПЛОМНИХ РОБІТ
При виконанні наукових досліджень використовують різні інструменти пізнавальної діяльності, які пов’язані з наступними базовими поняттями.
Методологія - вчення про науковий метод пізнання або система наукових принципів, на основі яких базується дослідження і здійснюється вибір системи методів та конкретних методик дослідження.
Виділяють наступні види методології: фундаментальна або філософська методологія, загальнонаукова методологія, конкретно наукова методологія, методи і методики дослідження.
Філософська методологія є базовою фундаментальною методологією науки, що визначає загальну стратегію принципів пізнання явищ, процесів, сфер діяльності.
3агальнонаукова методологія використовується в усіх або в переважній більшості наук. Наприклад системний підхід можна використовувати до любого об’єкта дослідження. Сутність його полягає у комплексному досліджені складних об’єктів, як сукупності елементів, об’єднаних у ціле, які узгоджено функціонують для досягнення загальної мети. Системний підхід дозволяє визначити стратегію наукового дослідження.
Конкретно наукова методологія - це сукупність специфічних для певної науки методів, які є ефективними для розв'язання проблем у заданій предметній області.
Наукові дослідження у сучасній методології здійснюються за такими етапами:
2.1 Аналіз завдання і добір інформаційних матеріалів
Дипломник зобов'язаний творчо поставитися до отриманого завдання. У процесі проходження переддипломної практики і знайомства з реальними виробничими умовами, науково-технічною, патентною і довідковою літературою, каталогами і проспектами фірм, інформацією з Internet можуть з'ясуватися факти, що істотно змінюють вихідне уявлення про об'єкт дослідження (проектування), предмет і методи його дослідження. При зборі інформаційних матеріалів дипломник повинний звертати увагу на якісні сторони: повноту, достовірність, новизну інформації. Найбільш якісну інформацію містять наявні автореферати дисертацій, статті у збірниках наукових праць, журналах, тези доповідей на науково-технічних конференціях, державні стандарти, нормативні, довідкові, галузеві керівні матеріали, галузеві і відомчі методики розрахунків, патенти, реферативні матеріали, документи в електронному вигляді і т.д.
У процесі збору інформаційного матеріалу дипломник зобов'язаний аналізувати вихідні дані свого завдання, актуальність дослідження. Всі виникаючі запитання він повинний розв'язувати c керівниками переддипломної практики і дипломної роботи. При необхідності керівник корегує зміст завдання і глибину розгляду окремих питань.
У остаточному вигляді завдання на дипломування повинно відбивати основне призначення об'єкта дослідження або проектування, його технічні характеристики, показники якості, техніко-економічні і спеціальні вимоги, перелік питань для розробки і досліджень, перелік текстових і графічних матеріалів.
2.2 Об'єм і структура дипломної роботи
Об'єм і структура дипломної роботи встановлюються згідно з характером отриманого індивідуального завдання.
Пояснювальна записка до дипломної роботи містить ряд розділів, у яких приведений розгляд базових питань, що стосуються постановки та проведення заданих проектних робіт та досліджень, наведена повна інформація з усіх питань індивідуального завдання на дипломування та результати досліджень.
Зразковий склад пояснювальної записки до дипломної роботи приведений у таблиці 2.1. Назви розділів приведені умовно і повинні бути уточнені в залежності від особливостей завдання з вікористанням ключових слів роботи. Частка робіт за розділами приведена орієнтовно для розробки студентом календарного графіка роботи.
Графічна частина дипломної роботи повинна ілюструвати основний зміст і результати виконання завдання, відображених у розділах пояснювальної записки. Графічна частина дипломних робіт виконується у вигляді:
- підписаних плакатів з результатами розробки і досліджень на листах формату А4 в обсязі не меньш ніж 10 - 12 штук у залежності від насиченості інформацією;
- зроблених з них копій (4 комплекти) на листах формату А4;
- зробленої з них презентації у вигляді слайдів у форматі PowerPoint.
Таблиця 2.1 - Зразковий склад і обсяг пояснювательної записки до дипломної роботи
|
Найменування розділу |
Обсяг, сторі-нок |
Графічна частина, листів |
Частка, % |
|
Титульний лист |
1 |
2 |
|
|
Завдання |
1 |
||
|
Реферат |
1 |
||
|
Відомість роботи |
1 |
||
|
Перелік умовних позначень (при необхідності) |
1 |
||
|
Зміст |
1-2 |
||
|
Вступ |
4-6 |
||
|
Розділ 1. Аналіз стану питання, концепцій з проблеми, що розглядається |
8-15 |
2-3 |
7 |
|
1.1 Аналіз предметної області, сучасних принципів моделювання. Обгрунтування актуальності досліджень 1.2 Аналіз сучасних інформаційних технологій, технологій та засобів розробки програмного забезпечення, експертних систем, елементів штучного інтелекту і т.п. стосовно завдання роботи |
|||
|
Мета і задачі роботи |
1 |
||
|
Розділ 2. Розробка математичної моделі об'єкта (предметної області) дослідження або проектування |
8-15 |
2-3 |
15 |
|
2.1 Обгрунтування вибору методів теоретичних та експериментальних досліджень |
3-4 |
1 |
5 |
|
Розділ 3. Розробка засобів моделювання предметної області (ПМК, ПТК) |
|||
|
3.1 Розробка технічного завдання на створення засобів моделювання предметної області |
4-6 |
- |
5 |
|
3.2 Розробка логічної моделі ПМК для моделювання |
10-20 |
2-3 |
15 |
|
3.3 Розробка фізичної моделі проекту ПМК. Модульна структура ПМК |
3-5 |
1 |
5 |
|
3.4 Види забезпечення функціонування ПМК |
3-8 |
5 |
|
|
3.5 Елементи інтерфейсу ПМК |
3-4 |
1 |
5 |
|
Розділ 4. Проведення та результати теоретичних та експериментальних досліджень заданого об'єкта |
11-20 |
2-3 |
15 |
Продовження таблиці 2.1
|
Найменування розділу |
Обсяг, сторі-нок |
Графічна частина, листів |
Частка, % |
|
4.1 Розробка методики дослідження |
4-6 |
1 |
5 |
|
4.2 Результати досліджень окремих питань, приклади розрахунків |
4-8 |
1 |
5 |
|
4.3 Методика застосування та рекомендації щодо використання результатів досліджень та проектування |
3-6 |
1 |
5 |
|
Розділ 5. Охорона праці |
5-8 |
5 |
|
|
Загальні висновки |
1 |
3 |
|
|
Перелік використаної літератури |
2-3 |
||
|
Всього |
90-120 |
10-12 |
100 |
|
Додатки |
10-20 |
Склад графічної частини може бути обраний із переліку, приведеного в таблиці 2.2 у залежності від особливостей завдання на дипломну роботу.
Всі рисунки, приведені у графічній частині, повинні міститися (повторюватися) у пояснювальній записці. Можна посилатися також на копії листів графічної частини, які у цьому випадку необхідно привести у додатках до пояснювальної записки
Таблиця 2.2 - Зразковий склад і перелік графічних матеріалів дипломної роботи
|
Зміст інформації на листах графічної частини |
Кількість листів (А4) |
|
Тема роботи. Мета і завдання дослідження |
1 |
|
Розділ 1. Аналіз стану питання, концепцій з проблеми, що розглядається |
Усього 1-3 |
|
1.1 Аналіз предметної області, сучасних принципів моделювання |
Усього 1-3 |
|
- Аналіз бізнес-процесів предметної області, що моделюється, функціональна декомпозиція об'єкта на основі SADT - технології або діаграми діяльності UML; |
1 |
|
- декомпозиція задач дослідження, проектування (структурні схеми, графи, дерева); |
1 |
|
- конструктивна декомпозиція об’єкта дослідження (структурні схеми, графи, дерева «І», «І - АБО»); |
1 |
Продовження таблиці 2.2
|
Зміст інформації на листах графічної частини |
Кількість листів (А4) |
|
- класифікація елементів досліджуваної системи (метод морфологічного аналізу й ін.); |
1 |
|
- порівняльний аналіз відомих моделей об'єкта дослідження або проектування (таблиці показників якості, функціональних можливостей різноманітних варіантів об'єктів проектування з експертною оцінкою їхньої важливості, результатами функціонально-вартісного аналізу й ін.); |
1 |
|
- інші види формалізації інформації про структуру і властивості об'єкта дослідження або проектування |
1 |
|
1.2 Аналіз сучасних інформаційних технологій, засобів проектування, розробки і дослідження |
Усього 1-3 |
|
- результати порівняльного аналізу засобів розробки програмних систем, компонентів ПТК, операційних систем, інформаційних технологій, мережних можливостей передачі і обробки інформації (подаються аналогічно аналізу предметної області) |
1-3 |
|
Розділ 2. Розробка математичної моделі об'єкта дослідження або проектування |
Усього 2-4 |
|
- модель об'єкта проектування, характеристика параметрів моделі; |
1-2 |
|
- вибір засобів для моделювання; |
1-2 |
|
- методика дослідження (моделювання), діапазони варіювання параметрів, план чисельного експерименту |
½ - 1 |
|
Розділ 3. Розробка засобів моделювання предметної області |
Усього 5-7 |
|
3.2 Розробка логічної моделі ПМК для моделювання |
Усього 3-5 |
|
- діаграми прецедентів використання UML, діаграми класів UML діаграми станів; |
½ - 2 |
|
- діаграми об'єктів UML, діяльності та інші (за необхідністю); |
½ - 1 |
|
- діаграма «сутність - зв'язок» (Entity - Relationship Diagrams - ERD) (за необхідністю); |
½ - 1 |
|
- діаграма функціональних залежностей у відношеннях реляційної бази даних; |
½ - 1 |
|
- структура ПМК, ПТК; |
½ - 1 |
|
- принципові електричні, монтажні схеми вузлів ПТК; |
1 |
|
- інші діаграми, схеми |
½ - 1 |
Продовження таблиці 2.2
|
Зміст інформації на листах графічної частини |
Кількість листів (А4) |
|
3.3 Розробка фізичної моделі проекту ПМК |
Усього 1-3 |
|
- діаграми модулів, їхнє призначення; |
½ - 1 |
|
- схема структури таблиць баз даних; |
½ - 1 |
|
- схема зв'язків таблиць реляційної бази даних; |
½ - 1 |
|
- інші діаграми, схеми; |
½ - 1 |
|
- деталізований розгляд 1-2 основних модулів (алгоритми розрахунків, логіка роботи); |
1 |
|
- реалізація чисельних методів моделювання й оптимізації; |
1 |
|
- організація інтерфейсу користувача (вхідні і вихідні форми, організація дисплейного простору й ін.); |
1 |
|
- результати поглиблених досліджень окремих питань |
1-2 |
|
Розділ 4. Проведення та результати теоретичних та експериментальних досліджень заданого об'єкта |
Усього 2-4 |
|
- методика дослідження; |
1 |
|
- результати досліджень і контрольні приклади (графіки, діаграми, таблиці); |
1-2 |
|
- оптимізаційні розрахунки, результати прийняття конструктивних, технологічних та інших рішень, методика або рекомендації щодо використання результатів досліджень та проектування |
1 |
|
Розділ 5. Охорона праці |
½ - 1 |
|
Загальні висновки |
1 |
|
Разом |
10-12 |
Зазначені обсяги пояснювальної записки і графічної частини орієнтовні. Керівник дипломної роботи може змінювати обсяги окремих розділів записки і кількість листів графічної частини без істотної зміни загального обсягу робіт.
2.3 Зміст матеріалів розрахунково-пояснювальної записки і графічних матеріалів, методичні рекомендації щодо їхнього виконання
У дипломній роботі значна частка об'єму припадає на аналіз об'єкта дослідження, постановку мети і задач, розробку методики дослідження, моделювання, розробку проекту, алгоритмів і компонентів програмної системи для проведення математичного моделювання та дослідження. Особлива увага приділяється теоретичній і експериментальній частинам, що містять розробку і дослідження математичної моделі об'єкта дослідження або проектування.
Крім дослідження питань математичного моделювання, у дипломній роботі повинна бути більш глибока проробка одного з компонентів системи: математичного, програмного, лінгвістичного, інформаційного або технічного забезпечення. Допускається також і більш глибока проробка автоматизації часних задач предметної області, наприклад, класифікація об'єктів проектування: виробів, деталей, технологічних процесів, управляючих програм, математичних моделей, методів вирішення задач, методик дослідження і т.п., створення інформаційно-пошукових систем для навчального процесу, розробка окремих інформаційних баз даних і ін.
Зміст дипломної роботи повинний цілком розкривати її завдання. Пояснювальна записка складається з наступних частин.
Реферат. Реферат повинний бути коротким, інформативним, не перевищувати 500 слів, розміщуватись на одній сторінці, включати:
Назву: «РЕФЕРАТ»
Дані з об’єму роботи: «Дипломна робот: … с., … рис., … табл., …. додатків, … літературних джерел».
«Об’єкт дослідження - …...».
«Мета роботи —…….».
«Метод (або методологія) проведення роботи, дослідження —…...».
Текст реферату повинний відображати:
Результати роботи і їх новизну, основні конструктивні, технологічні і техніко-експлуатаційні характеристики.
Ступінь впровадження, рекомендації з впровадження, область застосування: «Результати роботи впроваджені ……….».
Економічну ефективність або значимість роботи.
Прогноз розвитку об’єкта дослідження.
Ключові слова: повинні включати від 5 до 15 слів або словосполучень з тексту роботи, які в найбільшому ступені характеризують його зміст. Слова повинні бути приведені рядковими буквами.
Відомість роботи. Приводиться специфікація складових частин роботи, яка вміщує пояснювальну записку, графічну частину, презентацію в електронному вигляді, програмний код на твердому носії, та інші.
Перелік умовних позначень. Не є обов’язковим і розміщується у пояснювальній записці перед вступом, якщо вживається специфічна термінологія, скорочення повторюються в тексті більше ніж 3 рази. Інакше розшифровка скорочень наводиться в тексті при першому згадуванні.
Зміст пояснювальної записки. Містить найменування всіх структурних частин пояснювальної записки. Зразковий склад і обсяг пояснювательної записки до дипломної роботи приведений у таблиці 2.1. Найменування всіх структурних частин змісту повинні точно повторювати заголовки в тексті пояснювальної записки.
Вступ. Вступ дипломної роботи має бути не більше 4-6 сторінок і розкривати суть наукової проблеми або задачі, вміщувати кратку характеристику стану питання, напрямок (аспект) досліджень в межах виконання даної дипломної роботи, обґрунтовування методів дослідження (проектування), характеристику отриманих результатів. У вступі необхідно кратко обґрунтувати актуальність теми дослідження, визначити наукову новизну дослідження та його практичну значимість. Ці питання рекомендується привести в наступній послідовності.
Актуальність теми. Актуальність - це своєчасність теми дипломної роботи, яка повинна відображати важливу потребу в дослідженні для певної галузі знань або науки, це наведення доводів, що обґрунтовують наукову і практичну значимість дослідження. Обґрунтування актуальності пов’язане з виявленням суперечливої ситуації - проблеми, коли наявні методи і знання не дозволяють її вирішити і необхідно наукове дослідження. Його виконують шляхом критичного аналізу та порівняння з відомими рішеннями цієї наукової проблеми (завдання), показують важливість даної роботи для розвитку відповідної галузі науки чи виробництва у наступний час.
Зв'язок роботи з науково-технічними програмами, планами, темами. Стисло викладається зв'язок обраного напрямку робіт з науковими державними програмами або планами підприємств та організацій.
Мета і завдання дослідження. Формулюється мета роботи магістра, що повинна містити формулювання проблеми або задачі, аспекти розгляду, основу (базу) і засоби досягнення мети в даній роботі.
Після визначення мети формулюється ряд задач, що деталізують мету і в цілому забезпечують її досягнення в роботі магістранта при даному аспекті розгляду проблеми. Приводяться існуючі і вибираються перспективні шляхи досягнення задач і мети дослідження.
Формулювання об'єкта і предмета дослідження (проектування). Об’єкт дослідження – це процес або явище, що є причиною виникнення проблеми або галузь досліджень в межах якої виявлена проблема.
Предмет дослідження – це більш вузька та конкретна частина об’єкта дослідження або окремий аспект його розгляду, вивчення, або процес, який проходить в об’єкті і досліджується при вирішенні проблеми. Предмет дослідження визначає тему дипломної роботи.
Методи дослідження. Перераховуються методи дослідження (проектування), які використані в роботі для досягнення поставленої мети. Стисло обґрунтовується вибір конкретних методів в логічній послідовності їх застосування.
Наукова новизна роботи. Наукова новизна - це ознака того, що автор отримав новий результат, до якого може бути вказано ступінь новизни «вперше отримано…» або «удосконалено…», «дістало подальший розвиток…» тощо, і подібні результати відсутні і не опубліковані у науковій літературі до моменту проведення даного дослідження. У дипломній роботі наукова новизна зводитися до окремих елементів новизни: постановка нової наукової проблеми (задачі), введення нових наукових понять, виявлення нових закономірностей, використання нових методів, інструментів в процесі досліджень, проведення самостійного експерименту, класифікації, розвиток представлень про оточуючий нас світ. Наукова новизна формулюється з зазначенням відмінності отриманих результатів від відомих раніше.
Практичне значення отриманих результатів. Практична значимість дипломної роботи визначається її закінченістю та готовністю до впровадження в практику, використання у виробничому процесі, інших дослідженнях тощо. Ознаками наявності практичної значимості є наявність нових результатів у вигляді способів, пристроїв, методик, схем, алгоритмів, програмних засобів, публікацій результатів дослідження в наукових статтях, докладів на науково-практичних конференціях, патентів, актів про впровадження результатів дослідження, про тестування програмного забезпечення тощо. Бажано також привести рекомендації щодо використання отриманих результатів. Ефект, який отримується при впровадженні результатів роботи, може бути: науково-технічний, економічний, соціальний.
Особистий внесок випускника. Виділяється частина роботи, яка зроблена випускником особисто, наприклад, у комплексному проекті, у публікаціях із співавторами та в інших випадках сумісної праці, якщо використовуються розробки інших випускників тощо.
Апробація отриманих результатів. Указується перелік конференцій, семінарів, де оприлюднені результати досліджень дипломної роботи.
Публікації. Приводиться загальна кількість публікацій у різних наукових виданнях за результатами досліджень та їх бібліографічний опис.
Вступ остаточно формулюється на завершальному етапі оформлення дипломної роботи.
2.3.1 Розділ 1. Аналіз стану питання, концепцій з проблеми, що розглядається
Основна задача розділу – обгрунтувати актуальність досліджень, виділити аспекти розгляду і моделювання заданої системи, сформулювати вимоги до ПМК як інструмента моделювання. Для цього необхідно виконати текстове описання предметної області, показати її розвиток у часі (сценарій розвитку). Потім необхідно виділити основні поняття предметної області для наступного моделювання, установити склад та структуру системи, визначити параметри, що характеризують систему, та їх чисельні значення. Необхідно також виконати аналіз сучасних принципів моделювання, виділити типові рішення, аналоги математичних моделей для дослідження об'єктів і систем, провести їхній порівняльний аналіз на момент розробки проекту.
Якщо є така можливість, то інформацію про поняття предметної області треба привести у структурованому вигляді: у вигляді структурних схем, дерев, графів, класифікацій.
2.3.1.1 Аналіз предметної області, сучасних принципів моделювання
У цьому підрозділі повинно міститися розгляд наступних питань аналізу предметної області:
- аналіз бізнес-процесів предметної області, що моделюється, функціональна декомпозиція об'єкта на основі SADT-технології або діаграми діяльності UML, діаграми прецедентів UML;
- виділення основних понять (словник предметної області);
- виділення типових елементів (конструкцій) об’єкта дослідження, технологічних і інших перспективних рішень;
- декомпозиція об’єкта дослідження або проектування (структурні схеми, графи, дерева «І», «І - АБО»);
- декомпозиція цілей дослідження або проектування (граф цілей);
- класифікація елементів досліджуваної системи (метод морфологічного аналізу й ін.);
- порівняльний аналіз відомих моделей об'єкта дослідження або проектування (таблиці показників якості, функціональних можливостей різноманітних варіантів об'єктів проектування з експертною оцінкою їхньої важливості, результатами функціонально-вартісного аналізу й ін.);
- інші види формалізації інформації про структуру і властивості об'єкта дослідження або проектування.
У підрозділі дається опис структури об'єкта дослідження. Для ІСАПР розглядаються особливості роботи об'єкта дослідження, прогресивні конструктивні рішення окремих вузлів, приводяться відомості щодо застосовуваних матеріалів, технологій виготовлення, засобів підвищення надійності і довговічності об'єкта, що досліджується. При доопрацюванні конструкцій окремих деталей, вузлів, блоків, при виборі комплектуючих виробів розглядають методики різноманітних конструкторських розрахунків, логічні умови вибору різноманітних варіантів конструкції, визначають залежності, необхідні для визначення геометричних розмірів.
Розробляється також глосарій термінів предметної області, що буде досліджуватись.
2.3.1.2 Аналіз інформаційних технологій, технологій розробки експертних систем, засобів розробки програмного забезпечення, елементів штучного інтелекту
У цьому підрозділі освітлюються питання, які пов'язані з розробкою програмних засобів, необхідних для моделювання та дослідження предметної області:
- функціональні вимоги до прогрпмного забезпечення, що розроблюється;
- умови моделювання (автоматизованого проектування) об'єкта дослідження в ПМК, АРМ, ПТК або ІСАПР, елементи, що його складають, їхня декомпозиція, взаємозв'язок, принцип і схема виділення елементів;
- опис процесу проектування самого ПМК, виклад вимог до вхідних і вихідних даних;
- типові рішення при моделюванні предметної області, види і допущення математичних моделей, результати моделювання в окремих випадках, проблеми реалізації моделей на ЕОМ й ін.
- порівняльний аналіз існуючого ПЗ, його функцій, показники якості;
- виділення нереалізованих функцій, необхідних для моделювання предметної області, проблеми інтеграції і спільного використання ПЗ;
- характеристика й аналіз варіантів структури відомих програмних систем із виділенням підсистем;
- пропозиції з використання в структурі проектованого комплексу стандартних модулів і компонентів.
При наявності достатнього обсягу інформації, з використанням експертних оцінок проводиться оцінка відносної важливості властивостей (показників якості) ПЗ для рішення задач моделювання. Обсяг аналізу повинний бути достатнім для постановки мети і задач роботи магістра. Результати аналізу повинні бути подані на плакатах графічної частини.
Методичні рекомендації. При розробці дипломної роботи необхідно врахувати можливості застосування мережних технологій:
- застосування мережних технологій для створення складних програмних засобів (багатокористувацькі ПМК, розподілені системи опрацювання даних, Internet-додатки). Розподілене опрацювання дає можливість працювати з тими самими даними відразу декільком користувачам;
- використання Web-технологій (HTML, Perl, Java, PHP, ASP.NET) для створення інтерактивних систем навчання, доступу до віддаленої інформації, інтерактивної зміни віддалених даних, віддаленого опрацювання баз даних, пошукових систем;
- використання технології «клієнт-сервер» для опрацювання баз даних із використанням СУБД (InterBase, Oracle, Sybase, Informix, MS SQL). Застосування технології “клієнт-сервер” призначено для універсалізації процесу опрацювання баз даних. Сервер відокремлює клієнта від низькорівневих операцій (таких як опрацювання файлів, робота з файловою системою та інше) і дозволяє стандартизувати обмін даними. Технологія “клієнт-сервер” для опрацювання баз даних застосовується, як правило, із використанням мови програмування SQL. Клієнтське ПЗ, що використовує стандартизовані мови, може бути перенесене на іншу платформу й інший сервер;
- використання архітектури «клієнт-сервер» (розподілене опрацювання даних) для створення складних обчислювальних комплексів із використанням технологій COМ/DCOM і CORBA.
Розробляється інфологічна модель предметної області, у якій виділяються функції елементів аналізованої системи, проводиться функціональна декомпозиція. У якості базової технології структурного аналізу та документування бізнес-процесу рекомендується технологія SАDT (Structured Analysis and Design Technique), а в якості інструментального засобу можна використовувати BP Win. Необхідно виділити ті елементи, що будуть розглянуті в роботі.
Якщо є потреба у проектуванні бази даних, треба виконати наступне. Для Вашої предметної області визначте діючі об'єкти й зв'язки між ними. Побудуйте діаграму ER-типу, ступені зв'язку й класи приналежності поясніть діаграмами ER-екземплярів. За відповідними правилами отримайте набір відношень. Визначившись із атрибутами, які необхідно ввести у вашу БД, сформуйте універсальне відношення. Для цього відношення визначте функціональні залежності (ФЗ) між атрибутами, побудуйте діаграму ФЗ, одержіть її мінімальне покриття й перевірте це відношення на відповідність нормальній формі Бойса-Кодда (НФБК). Проведіть при необхідності декомпозицію відношень шляхом одержання проекцій. Одержіть набір відношень, що перебувають у НФБК. Порівняйте отримані набори, проведіть необхідні коректування й одержіть остаточний набір таблиць. Опишіть структуру таблиць, типи даних, які будуть зберігатися в полях, визначте первинні ключі й індекси, зв'язки між таблицями й обмеження на дані.
У разі використання ООП пропонується застосування відповідних діаграм UML на рівні предметної області (діаграми діяльності, діаграми прецедентів).
Підрозділ закінчується формулюванням проблем або задач, що не вирішені в даний час, відзначаються хиби існуючих рішень. Глосарій термінів предметної області доповнюється термінами інформаційних технологій, які будуть використовуватися при дослідженні заданого об’єкта.
2.3.2 Розділ 2. Розробка математичної моделі об'єкта дослідження або проектування
Моделювання відноситься до методів теоретичного дослідження, які дозволяють подумки пізнавати сутність явищ, які відбуваються в об'єкті моделювання шляхом створення його аналогу з певного аспекту розгляду. головні закономірності. В процесі моделювання виконується абстрагування (ідеалізація) - це прийом мислення, який полягає у виділенні для розгляду тільки тих властивостей і відношень, що цікавлять дослідника і дозволяють спростити модель заданого об’єкта.
В процесі моделювання використовується також формалізація - виконується побудова абстрактно-математичних моделей, які розкривають сутність процесів дійсності, що вивчаються. Створення аналогу об'єкта моделювання у вигляді математичної моделі має за мету використання чисельного моделювання параметрів та поведінки об'єкта за допомогою цієї математичної моделі.
Метод моделювання має таку послідовність дій:
- постановка завдання та виділення аспекту моделювання;
- визначення аналогів об'єкта дослідження та наяних моделей;
- створення або вибір моделі об'єкта дослідження;
- розробка алгоритмів моделювання та засобів їх реалізації;
- дослідження моделі;
- переведення знань з моделі на оригінал, перевірка адекватності моделі.
В даному розділі пояснювальної записки освітлюються питання з розробки розрахункової схеми і математичної моделі об'єкта моделювання або проектування, методів і алгоритмів виконання розрахунків або проектних процедур. При виконанні проектних процедур вирішують задачі синтезу й аналізу. При рішенні задач синтезу визначають склад елементів і засіб їхнього зв'язку між собою, а при рішенні задач аналізу оцінюють властивості синтезованої структури.
Робота на даному етапі спрямована на розробку розрахункової схеми і математичної моделі об'єкта дослідження або проектування, вирішується задача правильної розробки моделі об’єкта, знаходяться функції, які необхідно автоматизувати. Таким чином, рішення задач даного рівня вивчення систем пов’язано з формалізацією інформації не тільки про них, але й про оточення, в якому системи функціонують. Виділення системи з оточуючого світу пов’язано з класифікацією її ознак, функцій, состава, структури, конструктивного виконання і інших показників їх функціонування.
При використанні математичного моделювання формулюється задача, приводяться вихідні залежності, допущення, необхідні для побудови математичної моделі. З огляду на важливість і складність питання, розглянемо типові моделі об'єкта проектування.
1 Математичні моделі можуть бути функціональними, якщо відбивають процеси, що протікають в об'єкті при його функціонуванні, або структурними, якщо вони відбивають топологічні або геометричні властивості об'єкта. Типовими функціональними моделями об'єктів проектування на мікрорівні є диференціальні рівняння в частинних похідних. Функціональні моделі на макрорівні являють собою звичайні диференціальні рівняння.
2 Для моделювання на метарівні нарівні зі звичайними диференціальними рівняннями використовують моделі систем масового обслуговування і логічні рівняння.
3 При автоматизації конструкторського проектування виконують задачі топологічного і геометричного проектування. Формалізація задач топологічного проектування найбільш часто проводиться за допомогою теорії графів. Для рішення задач компонування і розміщення використовують комбінаторні алгоритми (перебірні, послідовного нарощування структури, виділення варіанта із загальної структури, ітераційні, змішані й евристичні) і алгоритми, засновані на методах математичного програмування. Для рішення задач трасування застосовують розподільні (забарвлення графів, алгоритм Прима) і геометричні алгоритми (хвилясті, променеві, ітераційні).
3 Основу геометричного проектування складають геометричне моделювання і синтез. Геометричні моделі можуть бути подані сукупністю рівнянь ліній і поверхонь, алгебраїчними співвідношеннями, графами, списками, таблицями, описами на графічних мовах. Розрізняють геометричні моделі, аналітичні, алгебрологічні, канонічні, рецепторні, каркасні, кінематичні і геометричні макромоделі.
Геометричне моделювання містить у собі рішення позиційних і метричних задач. За допомогою геометричного синтезу формуються раціональні форми об'єктів проектування. Оцінка результатів конструкторського проектування проводиться на основі функціональних моделей об'єктів проектування.
4 Проектування технологічних процесів містить у собі ряд взаємозалежних ієрархічних процедур: розробку принципової схеми технологічного процесу; проектування технологічного маршруту опрацювання деталей або складання виробів; проектування операцій; підготовка керуючих програм для устаткування з ЧПК.
При автоматизації технологічного проектування застосовують як структурно-логічні табличні, мережні, перестановочні, так і функціональні математичні моделі. При синтезі маршрутів і операцій опрацювання поверхонь деталей і складання виробів виділяють типові рішення і застосовують спрямований перебір.
Даний розділ роботи може включати постановку і рішення однієї з часних екстремальних задач функціонального проектування, таких як пошук оптимальних значень внутрішніх параметрів об'єкта при заданих у технічному завданні умовах. Інженерна постановка задачі оптимального проектування зводиться до задач математичного програмування і вибору відповідних критеріїв ефективності, обмежень і методів пошуку.
Для ІСАПР застосування засобів автоматизованого проектування дозволяє одержати з декількох конкуруючих варіантів оптимальний варіант для технічного об'єкта, що проектується. Обгрунтований висновок про те, наскільки вдало те або інше технічне рішення, може бути зроблений на основі їхнього порівняння по обраних критеріях якості після рішення задачі оптимізації.
У задачах проектування перспективно застосування методів оптимізації, пристосованих для пошуку екстремуму яружних цільових функцій. До цих методів відносять методи паралельних дотичних, деформованого многогранника, спряжених градієнтів, перемінної метрики, проекції градієнту. Вибір методу повинний бути узгоджений з особливостями конкретної задачі, дозволяти підвищити можливість їх успішного рішення з мінімальними витратами.
Процедури структурного синтезу (структурної оптимізації) найбільше важко формалізуються і звичайно вирішуються в інтерактивному режимі: людина пропонує, а ЕОМ оцінює варіанти структур.
2.3.3 Розділ 3. Розробка засобів моделювання предметної області
Для проведення дослідження магістрант розробляє необхідні для моделювання предметної області обчислювальні й інструментальні засоби. Задачі магістрантів у більшості зводяться до проектування та реалізації ПЗ, як інструменту стосовно до дослідження або проектування заданого об'єкта або для виконання уніфікованих процедур моделювання об'єктів. Комплекси засобів для автоматизації дослідження або проектування повинні створюватися на базі компонентів технічного забезпечення, що серійно випускаються.
Програмно-методичний комплекс (ПМК) - взаємозалежна сукупність програмного, інформаційного і методичного забезпечень (включаючи компоненти математичного і лінгвістичного забезпечень), необхідна для одержання закінченого проектного рішення стосовно до дослідження заданого об'єкта проектування або для виконання уніфікованих процедур моделювання об'єктів.
Програмно-технічний комплекс (ПТК) включає стандартні і нестандартні програмні і технічні засоби, розроблені, виготовлені і випробувані студентом при виконанні дипломної роботи.
Автоматизоване робоче місце (АРМ) спеціаліста - частина ПМК або ПТК, орієнтована на комплексну проробку і рішення задач спеціаліста визначеної виробничої, фінансової, соціальної або іншої діяльності.
Інтегрована САПР - система з найбільше повною реалізацією концепції САПР об'єкта проектування (як правило у галузі машинобудування), у котрої задачі автоматизації проектування виробу вирішуються у сполученні з виконанням розрахунків, розробкою технологічних процесів, управляючих програм, керуванням, організацією виробництва і т.д.
Основний обсяг у розділі 3 роботи займає більш глибокий і повний розгляд окремих питань, пов'язаних із розробкою інформаційної технології, технології експертної системи, програмних засобів, пов’язаних із дослідженням заданого об'єкта проектування, функціональних специфікацій модулів, розробкою прикладних програм, інформаційних підсистем, елементів штучного інтелекту і т.д.
2.3.3.1 Розробка технічного завдання на створення засобів моделювання предметної області
Технічне завдання (ТЗ) на розробку ПМК для моделювання та дослідження предметної області включає стандартні розділи, які вміщують інформацію щодо методів досягнення вимог ТЗ, аналізу спеціальних вимог до розроблювального програмного комплексу або системи (ПМК, АРМ, ПТК, ІСАПР) і їхня доробка з урахуванням додаткових зведень про взаємодію розроблювальної частини з іншими частинами і зовнішнім середовищем об'єкта проектування або дослідження, наприклад підсистемами САПР.
Особливу увагу слід звернути на розробку кількісних критеріїв оцінки якості функціонування об'єкта дослідження або проектування та розроблювального програмного забезпечення.
2.3.3.2 Розробка логічної моделі ПМК для моделювання
Розділ 3 повинний містити відомості про розробку логічної і фізичної моделі програмного забезпечення, а також його структури. Для цього розробляються необхідні діаграми, що ілюструють різноманітні аспекти проектування ПЗ (див. таблицю 2.2). При цьому розглядаються і відбиваються в пояснювальній записці такі питання:
виконується текстове описання, розробка діаграми і таблиць прецедентів використання;
виконується розробка діаграми класів предметної області;
виконується документування поведінки об’єктів ПЗ, проектування діаграм взаємодії (послідовності або коопераційї) для найбільш важливих прецедентів;
виконується розробка інших діаграм, таблиць, якщо є така потреба.
Текстове, графічне та табличне представлення інформації повинно бути повністю узгодженим.
При проектуванні програмних продуктів рекомендується використовувати ООП та діаграми UML.
При необхідності організації в рамках проекту системи баз даних необхідно здійснити ефективне проектування оптимальної схеми структури бази даних. Для цього рекомендується виконати інформаційне моделювання предметної області, у якій передбачається автоматизувати збереження й опрацювання даних, із використанням ER-діаграм або за допомогою діаграм функціональних залежностей. Після побудови даних діаграм необхідно застосувати відповідний формалізований апарат для одержання з них набору відношень реляційної бази даних, задовольняючих перерахованим вище вимогам. Перевірка отриманих відношень здійснюється за допомогою математичного апарата теорії проектування реляційних баз даних.
2.3.3.3 Розробка фізичної моделі проекту ПМК. Модульна структура ПМК
У цьому підрозділі реалізуються поставлені вимоги до ПМК на фізичному рівні. Розроблювальний ПМК повинний мати: модульну структуру, що забезпечує адаптацію і зручність його модернізації; гнучку організацію, що забезпечує ефективність використання ПМК різними користувачами при вирішенні різноманітних задач; засоби, що забезпечують зручність освоєння і супроводу, а також повноту діагностичних повідомлень.
У даному підрозділі описується структура і призначення основних модулів ПМК, наприклад для моделювання об'єкта проектування або дослідження, методів рішення задачі оптимізації, систем диференціальних або алгебраїчних рівнянь й ін.
Приводяться також результати поглибленого проектування окремих модулів. Наприклад, при проектуванні ПТК описуються розроблені нестандартні дослідницькі стенди, вимірювальні вузли, приводяться блок-схеми і принципові схеми їхнього функціонування, аналітичні математичні моделі об'єкта дослідження. Приводяться технічні рішення з автоматизації експерименту за допомогою ЕОМ, розроблені інтерфейси, драйвери, програми.
Також тут приводяться докладні блок-схеми алгоритмів, методів і процедур що застосовуються, розглядаються питання організації інтерфейсу ПМК. Тут викладаються питання взаємозв'язку програмного, інформаційного і методичного забезпечення, необхідні для одержання
закінченого проектного рішення стосовно до ПМК або для виконання заданих процедур моделювання об'єктів. Відповідно виконується більш повне документування окремих елементів виконаної роботи.
Фізична реалізація баз даних та розробка додатків баз даних виконується наступним чином.
Обґрунтуйте вибір СУБД або засобу розробки для реалізації вашої БД. Визначте й використайте формат зберігання для файлів БД, що дозволяє реалізувати всі властивості спроектованої БД. Реалізуйте всі властивості й об'єкти БД, розроблені раніше. Використайте СУБД із підтримкою технології «клієнт-сервер» (InterBase, MS SQL Server, MySQL).
Допускається використання машини баз даних фірми Borland (Borland Database Engine), провайдерів даних OLE DB (технології ADO), використання машин баз даних інших розроблювачів, робота напряму з драйверами ODBC, робота із клієнт-серверною СУБД.
Додаток БД, що розробляється студентами, повинен відповідати наступним вимогам:
- представляти дані в табличних формах (відображається відразу множина записів) і у формах для поточного запису (використовуються діалогові елементи управління для роботи з окремими полями поточного запису);
- здійснювати можливість навігації по записах БД: переміщення по записах, пошук записів і повернення необхідних значень з вказаних полів (lookup-пошук);
- виконувати фільтрацію даних і сортування;
- перевіряти відповідність даних прийнятим обмеженням з видачею повідомлень користувачеві й запобіганням можливих помилок (наприклад, шляхом обробки виняткових ситуацій і за рахунок використання спеціалізованих класів, наприклад, компонентів TField в Delphi);
- спрощувати користувачеві уведення однакових даних у різних табличних формах (наприклад, з використанням lookup-компонентів TField в Delphi);
- не зберігати в БД полів, значення яких можна обчислити на підставі значень інших полів, а пред'являти користувачеві в момент перегляду БД (наприклад, з використанням calculated-компонентів TField в Delphi);
- управляти представленням даних у табличних формах - шрифтом, кольорами, списками можливих значень, що розгортаються, обробкою події натискання на кнопку еліпса й т.п.;
- забезпечувати реалізацію запитів і представлення їхніх результатів;
- забезпечувати генерацію звітів й їхню роздруківку;
- пред'являти користувачеві контекстно-залежну допомогу у вигляді підказок, статусного рядка з відповідними даними, довідки в стилі Windows або у форматі HTML (але при цьому її розділи повинні викликатися у відповідності з поточним режимом роботи додатка);
- викликати функції Windows API (або інші, залежно від використовуваної операційної системи) для одержання системної інформації про апаратне й програмне оточення додатка, наявності й форматах простору на жорсткому диску, інших накопичувачах, у пам'яті системи, і т.д.;
- обробляти можливі помилки й виняткові ситуації при роботі непідготовленого користувача або виникненні апаратно-програмних проблем (від уведення користувачем некоректних даних до помилок первинного ключа, руйнування індексів і неможливості записати нові дані через недолік простору на жорсткому диску).
Розробіть додаток БД (клієнта) для роботи із клієнт-серверної СУБД (InterBase, MS SQL Server, MySQL). При цьому використайте компоненти для керування з'єднанням із СУБД на боці клієнта й збережені процедури й тригери на боці сервера. Організуйте сервер додатків за допомогою технології DCOM (або інших технологій міжпрограмного мережного обміну). Винесіть частину бізнес-логіки з перевірки обмежень й обробки даних у компоненти сервера додатків (наприклад, у вигляді Remote Data Module в Delphi).
Запити, що найбільш часто використовуються у заданій предметній області, формулюються спочатку природною мовою. Наступним етапом повинне бути їхнє представлення у вигляді переліку операцій реляційної алгебри над спроектованими відношеннями. Потім студенти реалізують ці запити на відповідному діалекті мови SQL. По кожному з нижчеперелічених видів запитів повинен бути реалізований хоча б один:
- запит, що забезпечує з'єднання декількох таблиць, видачу більшості стовпців із цих таблиць, сортування по декількох полях;
- запит, що забезпечує з'єднання таблиць, селекцію записів (з використанням арифметичних операторів порівняння, по входженню в діапазон значень, у список, по масці), організацію стовпців, що обчислюються, і зміну заголовків стовпців;
- запит, що забезпечує групування записів, відбір груп і використання агрегатних функцій;
- запит з використанням вкладених підзапитів.
Студенти повинні реалізувати запити у вигляді перегляду й запити у вигляді збереженої процедури, а потім використати їх у додатку БД.
Аналітична обробка даних. Необхідно реалізувати оцінку імовірнісного процесу, регресійний аналіз, моделювання за допомогою нейронної мережі й знаходження екстремуму (оптимізацію) якого-небудь числового параметра предметної області (можливо, з використанням спеціалізованих програмних пакетів, що не входять у додаток, який розроблюється). Необхідно також реалізувати OLAP (багатомірний куб підтримки прийняття рішень), наприклад, за допомогою компонентів закладки Decision Cube в Delphi. Як виміри куба можуть бути взяті періоди часу, місця проведення робіт (продажів), види послуг (товарів) і т.п., як факти - агреговані дані про суму, кількість і т.д.
2.3.3.4 Види забезпечення функціонування ПМК
У цьому підрозділі дипломної роботи розглядаються питання задоволення основних вимог до програмної системи на рівні технічного проекту, тобто:
- обгрунтування складу і розробка структури технічних засобів: ЕОМ, периферійних і інших пристроїв системи або комплексу;
- визначення виду інформації, обсягу, засобів їх збереження, машинних носіїв, розробка структурної схеми інформаційного забезпечення системи або комплексу;
- визначення складу і розробка структури системного програмного забезпечення системи або комплексу;
- формування вихідних даних і вимог на розробку алгоритмів, проектних процедур і операцій, вибір методів їхньої реалізації;
- вибір мов програмування, або вибір компонентів для сумісного використання.
Потім обгрунтовується СУБД або формат збереження даних, прийнятий для фізичної реалізації. Отримані раніше відношення, описані через змістовні найменування атрибутів, використовуються надалі для побудови схем структур баз даних із вказівкою типів даних, розмірів і точності полів, первинних і повторних ключів і інших властивостей таблиць, з урахуванням словника даних обраної СУБД. Всі етапи розробки системи БД і додатки для адміністрування і ведення БД повинні бути відображені в пояснювальній записці й у матеріалах графічної частини.
У цьому підрозділі розглядаються більш докладно деякі види забезпечення ПМК, частіше усього інформаційне або програмне забезпечення. При описі програми вказуються загальні відомості про неї, її функціональне призначення, описуються технічні засоби, що використовуються, виклик і завантаження програми, вхідні і вихідні дані, викладається інструкція оператору і програмісту.
2.3.3.5 Елементи інтерфейсу ПМК
У даному підрозділі описується інтерфейс ПМК. Зокрема, ефективне функціонування додатка БД потребує ретельної розробки і реалізації інтерфейсу користувача, правил доступу, алгоритмів опрацювання даних при веденні БД (так називаної бізнеси-логіки), формулювання найбільш частих запитів і оформлення звітів про вміст БД.
Методичні рекомендації. Використання технології «клієнт-сервер» і багатоланкової технології для рішення поставлених задач розробки системи БД і додатки для адміністрування і ведення БД потребує обгрунтування застосування відповідних СУБД, що підтримують дану технологію, проектування апаратного і програмного забезпечення локальної комп'ютерної мережі, розробки клієнтських додатків, сумісних за своїми можливостями і алгоритму роботи з обраною СУБД. Фізична реалізація спроектованого набору таблиць БД повинна вестися з урахуванням особливостей такої реалізації в конкретній СУБД.
При розробці у ході виконання дипломної роботи системи БД і додатків для її адміністрування і ведення необхідно забезпечити виконання ряду вимог, у тому числі:
- задовольняти актуальним інформаційним потребам користувачів, що передбачаються;
- забезпечувати можливість збереження і модифікації великих обсягів багатоаспектної інформації;
- забезпечувати заданий рівень достовірності збереженої інформації і її непротиріччя;
- забезпечувати доступ до даних тільки користувачів із відповідними повноваженнями;
- забезпечувати можливість пошуку інформації з довільної групи ознак;
- задовольняти заданим вимогам продуктивності при опрацюванні запитів;
- мати можливість реорганізації і розширення при зміні меж предметної області;
- забезпечувати видачу інформації користувачам у різноманітній формі;
- забезпечувати простоту і зручність звертання користувачів за інформацією і т.д.
2.3.4 Розділ 4. Проведення та результати теоретичних та експериментальних досліджень заданого об'єкта
2.3.4.1 Розробка методики дослідження
В підрозділі необхідно викласти методику досліджень предметної області з використанням ПЗ, що розробляється: область зміни параметрів, обмеження, точність рішення і т.д.
Після побудови моделі розглядається й обгрунтовується метод її рішення і реалізація на ЕОМ методики дослідження предметної області, формулюються вимоги до ПМК як засобу моделювання.
Якщо модель об'єкта являє собою систему диференціальних рівнянь, то для рішення і дослідження моделі застосовують методи кінцевих різниць (явні, неявні і комбіновані алгоритми чисельного інтегрування) або кінцевих елементів.
Аналіз статичних режимів об'єктів проектування зводиться до рішення систем алгебраїчних рівнянь. Для їхнього рішення застосовують ітераційні методи: Зейделя, Ньютона, Якобі, релаксаційні, продовження рішення за параметром, диференціювання за параметром. Для рішення систем лінійних алгебраїчних рівнянь застосовують метод Гауса, LU-розкладання, прогонки.
Якщо в дипломній роботі рішається задача параметричної оптимізації, то необхідно визначити відповідні критерії ефективності, обмеження і вибрати (обгрунтувати) методи пошуку екстремуму, оскільки методи параметричної оптимізації дошкульні до розмірності простору керованих параметрів, топології гіперповерхні відгуку, конфігурації допустимої області пошуку, рівню апріорної інформації в розв'язуваній задачі, характеризуються різноманітною швидкістю збіжності, затратами часу на пошук, необхідним обсягом пам'яті й ін.
В цьому підрозділі необхідно виконати обґрунтування тієї методології, методів, методик дослідження, які дозволять в результаті їх сумісного використання досягти вирішення завдань дослідження.
Метод наукового дослідження - це шлях або спосіб пізнання будь-якої реальності, який дозволяє досягти поставленої мети і завдань дослідження. Метод включає сукупність прийомів або операцій практичного або теоретичного освоєння дійсності. Методи науки звичайно поділяють на наступні види.
Методика дослідження - це система правил, сукупність прийомів, технік, операцій, послідовність пізнавальних дій, які використовують у ході дослідження. Методика дослідження включає наступні основні елементи:
2.3.4.2 Результати досліджень окремих питань, приклади розрахунків
У цьому підрозділі приводяться результати досліджень, графіки, діаграми, таблиці, оптимізаційні розрахунки, результати прийняття конструктивних, технологічних та інших рішень. Після виконання досліджень заданого об'єкта необхідно викласти їхні результати, які бажано представити у графічному вигляді (у вигляді залежностей, діаграм і т.д.). Потім робиться аналіз отриманих результатів із погляду досягнення поставлених мети і завдань дослідження. На основі аналізу моделі або рішення задачі параметричної оптимізації вибираються раціональні значення параметрів об'єкта дослідження або проектування, формулюються висновки роботи.
Якщо в роботі побудована регресивна модель, то тоді приводяться плани проведення активного експерименту, методи регресивного і дисперсійного аналізу, опрацювання результатів, етапи побудови статистичних моделей, результати перевірки їхньої адекватності.
Обсяг отриманих результатів повинний бути достатнім, щоб можна було прийняти рішення з усіх поставлених у роботі задач.
2.3.4.3 Методика застосування та рекомендації щодо використання результатів досліджень та проектування
У цьому підрозділі приводяться результати використання (впровадження) розробленого ПЗ, розроблена методика застосування ПЗ та рекомендації щодо використання результатів досліджень та проектування і контрольні приклади роботи ПЗ. Підрозділ повинний містити більш глибоку проробку питань використання результатів досліджень та проектування. Приклади розрахунків дозволяють більш наглядно продемонтрувати можливості розробленої методики та ПЗ для практики.
Розділ 4 роботи в рамках загального об'єму графічної частини ілюструється плакатами, на яких представляються блок-схеми побудови алгоритмів, компоновочні рішення, таблиці і графіки – детальні результати математичного моделювання за допомогою розробленого комплексу і т.п.
2.3.5 Розділ 5. Охорона праці
Приводяться матеріали щодо виконання індивідуального завдання з охорони праці, результати розрахунків.
2.4 Загальні висновки
Кожний розділ роботи закінчується висновкми. Після виконання роботи на основі висновків необхідно сформулювати загальні висновки. Вони не повинні містити стисле анотоване перерахування зробленого в роботі. У висновках відбиваються основні досягнуті результати, бажано з кількісними характеристиками результату, даються рекомендації щодо подальшого удосконалювання рішення розглянутої проблеми.
Результати, що приводяться у висновках, повинні обов'язково відповідати меті і задачам, які поставлені у роботі. Невідповідність задач і висновків говорить про те, що завдання виконане не цілком або неправильно сформульовані і викладені задачі.
2.5 Перелік використаної літератури
Посилання в тексті пояснювальної записки на літературу обов'язково приводяться послідовно за ходом викладання матеріалу і зазначаються порядковим номером за переліком літературних джерел. У списку використаної літератури приводиться бібліографічний опис за переліком посилань. Структура літературних джерел може бути різноманітною у залежності від завдань на розробку. Орієнтовно перелік літературних джерел повинний містити:
- базові монографії, патенти, статті з досліджень заданого об'єкту (орієнтовно 4 - 10 шт.);
- книги, статті з заданої предметної області, засобів розробки інформаційних систем, технологій, програмних комплексів (8 - 20 шт.);
- матеріали з розробки логічних, фізичних, інформаційних, і інших моделей систем (4 - 10 шт.);
- матеріали з відомих методик дослідження (4 - 10 шт.);
- проспекти фірм і рекламні матеріали (1 - 5);
- інші джерела (з Internet та інші).
Додатки. У додатки крім матеріалів, які не ввійшли в основну частину пояснювальної записки, повинні бути обов'язково включені такі матеріали:
- стаття або тези доповіді на конференції з отриманими науково-технічними результатами;
- конверт із дискетою або СD-диском, на яких повинні бути подані в електронному вигляді вихідні тексти і файли розроблених програм, а також матеріали пояснювальної записки і графічної частини;
- інші матеріали, які пояснюють рішення, що прийняті в процесі дослідження або проектування.
2.6 Написання та публікація статті за темою магістерської роботи
При написанні наукових статей для фахових видань: наукових журналів, збірників конференцій тощо, необхідно пам'ятати про їх відповідність вимогам Вищої атестаційної комісії України (Постанова Президії ВАК України від 15.01.2003 р., № 7-05/01). У статті розглядається конкретне питання та результат проведеного наукового дослідження, фіксується науковий пріоритет автора. Згідно з вимогами ВАК України оригінальна стаття у фаховому виданні має складатися з наступних розділів:
- постановка проблеми або наукової задачі у предметній області, що досліджується, їх актуальність та зв’язок із важливими напрямками наукових досліджень або практичними завданнями (орієнтовно до 10 рядків);
- аналіз стану досліджень і публікацій у предметній області, наявні рішення проблеми і їх недоліки (до 10 рядків);
- виділення невирішених раніше частин загальної проблеми, яким присвячується означена стаття (до 10 рядків);
- формулювання мети статті (постановка завдання) (5 - 10 рядків);
- виклад основного матеріалу дослідження із стислим описом методу вирішення задач, обґрунтуванням та аналізом отриманих результатів (5 сторінок і більше);
- головні висновки дослідження і перспективи використання його результатів.
При написанні статті автор повинен давати посилання на останні за часом публікації, результати яких наводяться в тексті статті.
При оформленні тез доповіді на науковій конференції витримується така послідовність викладення суті роботи: теза (положення), потім її обгрунтування (приводяться докази, аргументи), потім результат і перспективи розвитку робіт у даному напрямку.
2.7 Правила оформлення пояснювальної записки і графічної частини до дипломної роботи
При оформлені тез доповіді на науковій конференції витримується така послідовність викладу суті роботи: теза (положення), потім її обгрунтування, приводяться докази, аргументи, потім результат і перспективи розвитку робіт.
Оформлення пояснювальної записки можливо в рукописному або в машинному варіанті. При оформленні в машинописному варіанті рамки на листах необов'язкові, нумерація сторінок при відсутності рамок проставляється у правому верхньому куту. Кількість рядків на сторінці повинно бути не більш 40. Допускається використовувати шрифту Times New Roman розміром 14 пунктів з інтервалом 1.2-1.3. Текст варто друкувати, дотримуючи такі розміри полів: ліве 20-25 мм, верхнє і нижнє - не менше 20 мм, праве - не менше 10 мм.
При оформленні пояснювальної записки в рукописному варіанті на листах малюються рамки. Ліве поле - 20 мм, верхнє, праве, нижнє - 5 мм, штамп - 15 мм, при цьому текст варто писати, дотримуючи такі розміри полів: верхнє і нижнє не менше 10 мм від рамки, праве і ліве - не менше 3 мм від рамки. У штампі вказується код документа і номер сторінки. Оформлення пояснювальної записки в текстовому варіанті виконується ручкою з чорною пастою (чорнилами). Перший лист змісту повинний мати рамку зі штампом 40 мм (для текстових документів) незалежно від варіанта оформлення.
Правила оформлення змісту, розділів і підрозділів, малюнків, таблиць, формул, посилань на літературу, списку використаної літератури і додатків приведені в /24/.
2.7.1 Правила оформлення графічної частини
Графічна частина оформляється на листах формату А4 – 4 копії, та у вигляді презентації.
На листах незалежно від поданної інформації (блок-схеми, малюнки, таблиці, креслення, електричні схеми) вичерчується рамка зі штампом 185х55 мм. У штампі вказується код документа, який містить шифр групи (кафедра і номер групи), номер листа, номер вузла, номер деталі й ін., наприклад:
Рисунок 1 – Код документа
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНИХ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ
Навчальне видання
Методичні вказівки
до дипломного проектування
|
Укладачі: |
Тарасов Олександр Федорович Сагайда Павло Іванович Дементій Володимир Романович Вінников Максим Олександрович Богдан Михайло Петрович |
Редактор
Комп’ютерна верстка О. П. Ордіна
Підп. до друку . Формат 60 х 84/16.
Папір офсетний. Ум. друк. арк. Обл.-вид. арк.
Тираж прим. Зам. №
Видавець і виготівник
«Донбаська державна машинобудівна академія»
84313, м. Краматорськ, вул. Шкадінова, 72.
Свідоцтво про внесення суб’єкта видавничої справи
до Державного реєстру
серія ДК №1633 від 24.12.03
Г.Б.Білик
Шифр групи
Номер листа 1
Номер вузла 2
Номер деталі 9
Складальний вид
Т 951.
01.
02.
09.
ДР СБ.
Пояснювальна записка позначається ПЗ
Білик Григорій Борисович