Темы курсовых работ по дисциплине "Моделирование систем"

Курсовая работа выполняется по темам, указанным в приложении. Тема может быть выбрана студентом самостоятельно, если она соответствует тематике курсовых работ дисциплины и согласована c преподавателем курса и руководителем индивидуального обучения.

Курсовая работа выполняется студентом индивидуально. Допускается выполнение работы в составе группы - два, три человека при условии увеличения объема работ в соответствующее число раз. Отчетность при этом производится индивидуально.

Контроль за работой производится в три этапа.

1. Объекты и их формулы, структура системы с описанием связей (0,5 месяца)
2. Отлаженная система (0,5 месяца)
3. Интерфейс пользователя (0,5 месяца)

Работа производится только в специализированной моделирующей и проектирующей компьютерной системе. Система должна обладать свойством объектности. Рекомендуется - "Stratum 2000". Другие варианты должны быть согласованы с преподавателем до начала работ.

Результатом работы и содержанием отчета является:

- проект (след процесса проектирования), он же является документацией и частью отчета; 
- конструктор предметной области, позволяющий изменять систему;
- собранная работоспособная демонстрационная схема;
- наборы данных для демонстрации исследованных режимов работы схемы (задачи);
- исследования и выводы.

Работа должна продемонстрировать умение: проектировать в современной среде, формализовать предметную область, строить структурные модели, связывать их с графическими (двух или трехмерными) образами, реализовывать эффективный интерфейс с моделью, планировать компьютерный эксперимент и исследовать систему.

 Темы курсовых работ

Системы массового обслуживания

(дисциплины и логика обслуживания, правила разрешения конфликтов и альтернатив, системные характеристики, плоская визуализация системы и графики). Литература: GPSS

 - универсам
- производственная линия
- аэропорт
- очереди, клапана, каналы, источники, дисциплины, стеки, кольца, задержки

Экономические системы

- банк (динамика и оценка развития)
- сделка (модель фирмы)
- городская экономика (взаимодействие городских субъектов)
- экономика производства (налоги, баланс, гипотезы управления)
- макроэкономика

Строительные конструкции (расчет нагрузок, характеристики объектов)

 - дома
- мосты и ажурные конструкции
- волноломы
- проект системы помещений с автоматизированным учетом требований (контроль) к их компоновке. Описываются правила формирования помещений, конструктор, позволяющий конструировать из элементарных элементов помещения.

 Логические системы

 - сердечная мышца и кровеносная система
- экологическая система
- химические технологические процессы и производства

Игры

 - эволюция растений, животных
- спортивные игры N:N
- игры 1:1 с самообучением
Игра Ч:Ч, Ч:К, К:К. Построение дерева. Поле игры. Генерация начального положения.

Варианты игр.

Настольная игра (фишки, карта, кубик), Домино, Двухмерное домино (с.30), Карты, Китайская башня, Бридж-ит (черточки, домино) (с.56), Гекс, Блэк (с.370), "Фокус" (с.372), 15-шки (с.402), Рыжий осел (с.404), Тигр (с.407), Лабиринт (2D), Лабиринт (3D в проекциях) (с.380), Лабиринт (3D), Пентамино, Криптарифма, Солитер (с.194), Транспорт в Флойдз-Ноб (с.251), Литература - Гарднер.

Важна визуализация хода алгоритма.

Распределенные системы (причинно-следственные связи)

- гидросистема (плотины и водохранилища)
- коммуникации (водопровод, электрические сети)
- метеосистема
- подземные коммуникации (шахты и выработки)
- система коммуникаций высотных зданий
- управление в городе

Логика и действия персонала (развитие ситуаций)

- производственные объекты и аварии на них
- охраняемые объекты

Конструктор из людей-автоматов и объектов-свойств.

Процессы

Гальванизации, геологические, ядерные реакции

Конструкторы

Звенья механизмов (кинематика)
Сопромат (собирание и моделирование эпюры)
Информационная сеть (каналы, пакеты, узлы)
Система ПВО (ракеты, ракетные установки, локаторы, нарушители).
Кодовые таблицы, кодирование, декодирование, ошибки в канале передачи.

Конструктор теплопроводности

Сборка сложных конструкций и расчет тепла в них. Цвет, цифра, полилинии-графики. Задание условий.

Конструктор прочности

Сборка сложных конструкций и расчет напряжений и деформаций в них. Цвет, цифра, полилинии-графики. Задание условий.

Конструктор Фурье (Уолш, Чебышев)

Элементы - гармоники. Задание функции полилинией и выражением. Разложение в ряд элементами и сборка в функцию.

Физика

Реализовать несколько лабораторных работ по физике. Физические модели.
Конструктор по электростатическим полям.
Тренажеры по механике и электростатике (2-3 человека).
Переработка дизайна и интерфейса уже существующих задач (1-2 человека, аккуратность!).

Автомобильное движение

Моделирование автомобильного движения Перми (основные дороги и районы). Движение машин с целью. (продолжение работ)
Моделирование движения автомобилей Ленинского района.

Алгоритмы (функция и демонстрация)

Поиск наилучшего пути в графе (ресурсы работ и событий)
Алгоритм <Тьюки 53Х>. Выправление ряда. Оценки недостоверных точек.

Лингвистика 

Семантические сети. Руководитель Власов В.Г.
Конструктор слов. Склонение слов от падежа, времени. Соединение слов в словосочетания и предложение. Связь предложений. Наглядность.
Лингвистические задачи (дешифровка).

Математика

Группа. Операции над группой. Графическая иллюстрация.
Полином, коэффициенты, корни. Отделение корней.
Моделирование математических теорем и задач.
Математические инструменты.
Живая стереометрия.

Химия

Молекулы во время реакции.

География

- Определитель минералов.
- Серия лабораторных работ <Метеорология>. Как образуется ветер, облака, дождь, грозовой фронт, типы облаков. (2 человека)
- Проецирование меридианов и контуров материков на плоскость. 3D. Контура можно менять, положение источника света можно менять.
- Влияние расстояния, наклона орбиты, мощности Солнца, запасов воды на соотношение суши и океана. Уровень воды, ледяные шапки.
- Гористость на плоскости, как процесс катаклизмов. Коэффициент - появление молодых гор (типы появлений) и старение гор. Фрактальная генерация гор.
- Влияние Луны на Землю. Вращение Луны вокруг Земли (с учетом Солнца). Приливы и затмения.
- Конструирование материков из полилиний и моделирование их ландшафта. Давить и растягивать поверхность - складки, овраги.

Компьютерная графика

- Проецирование: стереографическая, проекция на сферу и цилиндр.
- Проект <Кактус>. Изменение положения формы персонажа в зависимости от настроения. Граф состояний.

СИ++

Исследование в области СИ++. Создание библиотеки функций (работа в группе программистов ЛКМ РЦИ ПГТУ).

Биология

- Моделирование эволюции растений. Высота, форма растения. Генетический алгоритм.
- Задачи по экологии (требуется эрудиция в области экологии).

Теория автоматического управления

Конструктор передаточных звеньев. Визуализация АЧХ, ФЧХ. Временная и частотная область. Консультант: Коломыцев.

Интеллектуальные модели

Построение дерева игры. Оценка ходов. Выбор лучшего пути в дереве игры. Рисование дерева.
Определение кластеров. Алгоритм классификации.
Алгоритм ID3. Расчет информации в дереве решений. Построение правила по таблице (Люгер).
Конструктор нейронных сетей из нейронов.
Машинки Брайтенберга. Конструктор.
Конструирование автоматов. Игра автоматов. Расчет статистики поведения коллектива.
Обучение автоматов. Автомат с переменной структурой.
Алгоритм сочинения стихов 3 уровня (с грамматическим отбором). Расширение словаря. (продолжение работ)
Экспертиза по Варшавскому (метод общественного договора). Поведение автоматов, расчет показателя и решения.
Конструктор для морфологического синтеза. Создание элементов по словарю (Половинкин). Удобный плоский интерфейс.

Генетические алгоритмы

Эволюция формы рыбы. Визуализация результатов и дерева.
Эволюция формы растения. Визуализация результатов и дерева.
Синтез формул по таблице. Визуализация результатов и дерева.
Поиск решения задачи коммивояжера методом муравьев. Визуализация результатов и дерева.

Дизайн

Способности к дизайну, проектирование дизайна компьютерных учебников.

Трехмерные действующие модели устройств

Визуализация и система управления. Объекты динамические, реагируют на действия пользователя, их элементы взаимодействуют между собой. Корпуса съемные, позволяющие увидеть принцип работы системы. Описание в виде help.

Холодильный агрегат, микроволновая печь, пароход, ветряная мельница, паровая машина, гидротурбина, паровоз, котел ТЭЦ, реактор АЭС, космическая станция, печатный станок, фотоаппарат, ксерокс, флотационная машина, парусная яхта, нефтяная вышка, отбойный молоток, сваебойка (молот), швейная машина, станок токарный, механическая система автомобиля, самолет (динамика крыла, корпуса и хвоста), лазер, газотурбинный двигатель, ракетный двигатель.

Производства

Молокозавод, пилорама, бумагоделательная машина, шахта (выработки, транспорт, копер), прокатный стан, домна, коммуникации здания (вода, транспорт, энергия), химическое производство серной кислоты, аммиака

Творческие задания

- человеческое тело, лицо, говорящая голова
- неэвклидовы геометрии
- психика и психология человека
- музыкальный синтезатор
- распознаватели образов

- синтезатор образов

Управление натурными стендами
- управление исследовательской подвижной системой
- исследование мира и самообучение
- распознавание образов на сцене