Введение 12
1. Объект и методы исследования 15
1.1. Содержательная постановка задачи 15
1.2. Концептуальная постановка задачи 16
1.3. Математическая постановка задачи 18
1.4. Выбор метода решения задачи 19
1.5. Описание алгоритма решения задачи 20
1.5.1. Основные утверждения, на которых базируются алгоритмы 20
1.5.2. Алгоритм решения задачи для системы полного ранга 27
1.5.2.1. Алгоритм для нахождения первой крайней подсистемы 27
1.5.2.2. Алгоритм нахождения множества всех крайних подсистем 29
1.5.2.3. Погрешности метода 30
1.6. Выбор программного обеспечения 33
2. Расчеты и аналитика 35
2.1. Тестовые расчеты 35
2.2. Решение практических задач 44
2.2.1. Задача на определение области допустимых значений для вектора концентраций элементов смеси 44
Заключение 49
4.0 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.... 51
4.1 Организация и планирование работ 51
4.2 Расчет сметы затрат на выполнение проекта 56
4.2.2 Расчет затрат на материалы 56
4.2.2 Расчет заработной платы
4.2.3 Расчет отчислений во внебюджетные фонды 59
4.2.4 Расчет амортизационных расходов 59
4.2.5 Расчет прочих расходов 60
4.2.6 Расчет общей себестоимости разработки 60
4.3 Оценка ресурсоэффективности 61
5.0 Профессиональная социальная безопасность 66
5.1 Анализ выявленных вредных факторов 67
5.2 Анализ выявленных опасных факторов 72
5.3 Экологическая безопасность 74
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 75
5.4.1 Анализ вероятных ЧС 75
5.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка
действий в случае возникновения ЧС 76
5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 78
5.5.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 78
5.5.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 78
Список используемых источников 80
Приложение А Блок схемы алгоритмов и пояснения 82
Приложение Б Текст файлов программы 85
Объектом исследования является многокомпонентная смесь, а именно
спектры ее известных компонент, спектр всей смеси, концентрации
компонентов смеси и спектр неизвестной добавки; система линейных
неравенств, составленная для некоторой многокомпонентной смеси.
Целью работы является изучение и доработка алгоритма поиска
множества крайних подсистем для заданной совместной системы линейных
неравенств, построение программы на его основе и использование полученной
программы для анализа многокомпонентной смеси.
В процессе работы был изучен алгоритм решения систем линейных
неравенств, на его основе была составлена программа. Алгоритм и программа
были проверены на тестовом примере, подтверждающей их корректность.
Составленная программа была применена для анализа многокомпонентной
смеси.
Область применения: молекулярная спектрометрия, задачи анализа
смесей.
Экономическая эффективность работы заключается в сокращении
времени, необходимого для решения задачи подобного типа, путем
использования программы.
Помимо задач об анализе многокомпонентных смесей, исследованный в
работе алгоритм и составленная программа могут быть применены к задачам
иного рода, в которых также в силу определенных условий возникают системы
линейных неравенств.
Введение
Нередко в аналитической химии возникает задача анализа
многокомпонентной смеси неполностью известного состава. Суть проблемы
заключается в том, что в смеси может присутствовать некая примесь,
информация о которой отсутствует. При этом необходимо получить
информацию о возможных концентрациях известных компонентов смеси, а
также информацию о неизвестной добавке. В том случае, когда известен спектр
смеси и спектры ее известных компонентов, область допустимых значений
концентраций для известных компонентов и спектра неизвестной добавки
можно определить, путем сведения задачи к системе линейных неравенств и
решая ее.
Актуальность данной работы основана на необходимости получения
метода решения определенного класса задач анализа смесей из области
аналитической химии. Ядром использованного метода является математическая
задача решения совместной конечной системы линейных неравенств.
Целью данной работы является применение методов решения систем
линейных неравенств для анализа многокомпонентных смесей.
Задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной
цели:
1) проанализировать литературу по заданной теме;
2) изучить основные положения теории линейных пространств и
теории линейных неравенств;
3) изучить и доработать алгоритм, выбранный для решения задачи;
4) составить программу, реализующую выбранный алгоритм;
5) проверить алгоритм и программу на корректность;
6) применить составленную программу для решения задачи об анализе
многокомпонентной смеси;13
Объектом исследования является многокомпонентная смесь: спектры ее
известных компонент, концентрации компонент, спектр самой смеси и спектр
неизвестной добавки.
Предметом исследования является алгоритм решения системы
линейных неравенств, которая была получена путем придания задаче о смесях
математической формы.
Практическая новизна заключается в составлении программы
согласно выбранному алгоритму и ее использования для решения задачи о
многокомпонентных смесях.
Практическая значимость работы состоит в использовании
составленной программы для решения других задач подобного класса из
области аналитической химии, а также для широкого круга других задач,
математическая постановка которых приводит к системам линейных
неравенств.
Площадь одного рабочего места с компьютером должна быть не менее 6
м
2. При размещении рабочих мест с персональными компьютерами должны
учитываться расстояния между рабочими столами с мониторами.
Для комфортной работы стол инженера-программиста должен
удовлетворять следующим условиям [11]:
• высота стола должна быть выбрана с учетом возможности сидеть
свободно, в удобной позе, при необходимости опираясь на подлокотники;
• нижняя часть стола должна быть сконструирована так, чтобы
программист мог удобно сидеть, не был вынужден поджимать ноги;
• поверхность стола должна обладать свойствами, исключающими
появление бликов в поле зрения программиста;
• конструкция стола должна предусматривать наличие выдвижных ящиков.
• высота рабочей поверхности рекомендуется в пределах 680-760мм.79
• Высота поверхности, на которую устанавливается клавиатура, должна
быть около 650мм.
Помещения с компьютерами в обязательном порядке должны быть
оборудованы системами эффективной приточно-вытяжной вентиляцией
отопления и кондиционирования воздуха. Внутренняя отделка интерьера
помещений с компьютерами должна быть сделана при использовании
диффузно-отражающих материалов. В обязательном порядке в помещении
должны находиться углекислотный огнетушитель для тушения пожара и
аптечка первой медицинской помощи [11].
Создание благоприятных условий труда и правильное эстетическое
оформление рабочих мест на производстве имеет большое значение, как для
облегчения труда, так и для повышения его привлекательности, положительно
влияющей на производительность труда [11].
Рабочее место в комнате № 104 КЦ ТПУ отвечает данным условиям.
СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,
общественных зданий и на территории застройки.
2. СанПиН 2.2.548-96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
3. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 Гигиенические требования к персональным
электронно-вычислительным машинам и организации работы.
4. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам,
персональным электронно-вычислительным машинам и организации
работы. Выписки из СаНпиН 2.2.2.542-96.
5. СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение.
6. ГОСТ 12.1.019 (с изм. №1) ССБТ. Электробезопасность. Общие
требования и номенклатура видов защиты.
7. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ
"Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
8. Федеральный классификационный каталог отходов [Электронный ресурс]
– 2013. – Режим доступа: http://www.ecoguild.ru/, свободный. – Загл. с
экрана.
9. Об утверждении правил обращения с отходами производства и
потребления в части осветительных устройств, электрических ламп,
ненадлежащие сбор, накопление, использование, обезвреживание,
транспортирование и размещение которых может повлечь причинение
вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и
окружающей среде: Постановление Правительства Российской
Федерации от 3 сентября 2010 года № 681.
10.ТОИ Р-45-084-01. Типовая инструкция по охране труда при работе на
персональном компьютере.
11.Зинченко В.П. Основы эргономики. – М.: МГУ, 1979. – 179 с.81
12.Борисов Ю.М. Электротехника: учебник для вузов. – М.: МГТУ им Н. Э.
Баумана. – 592 с.
13.Черников С. Н. Линейные неравенства. – М.: Наука, 1968. – 488 с.
14.Рубинштейн Г.Ш. Общее решение конечной системы линейных
неравенств.// Успехи математических наук. – 1954.–Т.– вып. 2(60).–С.171-
177.
15.Небаба С.Г., Вылегжанин О.Н. Построение и исследование алгоритма
поиска первой крайней подсистемы для заданной совместной системы
линейных неравенств // Известия Томского политехнического
университета. – 2012. – Т. 320. – № 5. – С. 17–21.
16.Вылегжанин О.Н., Шкатова Г.И. Решение задачи линейного
программирования с использованием оператора-проектора // Известия
Томского политехнического университета. – 2009. – Т. 314. – № 5. – С.
37–40.
17.Вылегжанин О.Н., Шкатова Г.И. Учет ограничений равенств при
решении оптимизационных задач с линейными ограничениями //
Известия Томского политехнического университета. – 2008. – Т. 312. – №
5. – С. 76–78.
18.Вен В.Л., Литвинцев П.И., Фролов К.К. Решение системы линейных
неравенств по методу наименьших квадратов //Журнал вычислительной
математики и математической физики . – 1984.–.Т.24.–.№ 1. – С.144-148.
19.Зоркальцев В.И., Киселева М.А. Системы линейных неравенств : учебное
пособие. – Иркутск: Изд-во Иркутского гос. ун-та , 2007. – 128 с.
20.http://people.brandeis.edu/~lian/TsinghuaMathcamp2014/Chapters4-7.pdf
21.http://www.intuit.ru/studies/courses/1012/168/lecture/4592?page=2
22.Вылегжанин О.Н. Сравнительный анализ возможностей линейного и
квадратичного программирования в количественной спектрофотометрии
смесей неполностью известного качественного состава // Журнал
прикладной спектроскопии. – 1990. – Т. 52. – № 6. – С. 984–988.