信息与计算科学计算实习.doc

信息与计算科学专业实习指导教师：刘铭题目一：排队问题的离散系统模拟一实习目的本实习属于综合性实习。它综合了实验设计、概率分布和统计分析，以及数学软件MATLAB几方面的知识，从实验设计到数据分析，需要学生具备扎实的理论基础和较强的数据处理能力。要求学生建立其数学模型并进行讨论，借以培养学生用定量分析解决问题的思维方式及将实际问题翻译成数学问题的能力，大部分过程在课后完成，实验课上给出具体的实现程序。二实习内容单服务员的排队模型：在某商店有一个售货员，顾客陆续来到，售货员逐个地接待顾客当到来的顾客较多时，一部分顾客便须排队等待，被接待后的顾客便离开商店设：a顾客到来间隔时间服从参数为0.1（小时）的指数分布b对顾客的服务时间服从4，15上的均匀分布c排队按先到先服务规则，队长无限制并假定一个工作日为8小时，时间以分钟为单位。要求：1模拟一个工作日内完成服务的个数及顾客平均等待时间t2模拟100个工作日，求出平均每日完成服务的个数及每日顾客的平均等待时间。三实习要求1. 了解排队论，通过对每个个别的随机服务现象的统计研究，找出反映这些随机现象平均特性的规律，从而为设计新的服务系统和改进现有服务系统的工作提供依据；2. 通过人们常用排队的长度、等待的时间及服务利用率等指标来衡量系统的性能；3. 用数学知识和计算机技术，利用MATLAB的软件，设计新的服务系统和改进现有服务系统的工作提供依据；4. 结合实习内容撰写实验报告。（提示：本实习采用蒙特卡洛（Monte Carlo）模拟方法，蒙特卡洛是一种应用随机数来进行计算机模拟的方法此方法对研究的系统进行随机观察抽样，通过对样本值的观察统计，求得所研究系统的某些参数在MATLAB中发生指数分布的随机数命令为exprnd()，产生均匀分布随机数命令为unifrnd()。顾客到来的时间间隔和所需服务时间可分别由MATLAB随机数发生器exprnd()和unifrnd()产生，根据第一步的分析，通过迭代即可模拟每个工作日的该服务员接待顾客和顾客排队的情形，时间以分钟为单位，先画出程序流程图，再编程模拟。）题目二、生物种群数量问题一实习目的1 了解生物种群变化的基本规律2 熟悉生物种群季节性变化模型3 掌握Matlab中非线性拟合方法二实习内容Logistic 模型 式中N(t)为 t时刻种群密度，K为环境最大容纳量，r为种群内禀增长率，a是由 K和种群初始密度决定的常数。在总的增长趋势上很好地描述了种群的增长规律，但有一定局限性，如对于季节性生物来说，其生长过程主要受季节性生态因子周期性变化的影响，但该模型没有考虑生物种群数量季节性的周期性变化。已知棉蚜种群为季节性生物种群，通过实验，有如表1所示的一组实验数据，试建立模型，并拟合试验数据。：表1 棉蚜种群数量变化的实验数据T1234567891011Y3940518662085420307433841706110071031620 提示：各种生态因子的影响最终都可归结为对环境容纳量的影响，从而影响种群的增长过程。三实习要求给出数学模型与实验步骤、结果、结果分析、实习收获题目三、药物动力学实验一实习目的1. 了解在统计软件Matlab中的基本操作2. 能在统计软件Matlab建立所需模型3. 能在统计软件Matlab中画出拟合曲线和求解微分方程组的数值解二实习内容 氟苯尼考(Florfenicol)是一种新型的广谱抗生素，氟苯尼考广泛用于治疗牛和鱼类等动物的细菌性疾病。现考察该药单剂量静注给药在鸡体内药动学规律，所测的数据如下表，表鸡静注15mg/kg氟苯尼考后血药浓度 (ug/ml)时间51015203060120240360480720浓度15.8511.749.578.377.225.072.811.030.300.0950.031已知氟苯尼考单剂量静注给药在鸡体内的扩散与吸收过程如下图K21 C2 、V2 周 边 室C1 、V1 中 央 室 D K12Kel如上图，快速静注后中央室及周边室的血药浓度分别为C1、C2，表观分布容积分别为V1 、V2，从中央室到周边室的转运速率常数为K12，从周边室到中央室的转运速率为K21，药物从中央室的消除速率常数为Kel。血药浓度C与时间t符合以下模型并且有，a) 建立中央室和周边室的血药浓度（C1、C2）随时间变化t的微分方程组b) 拟合血药浓度C与时间t的模型并画出拟合曲线和观测值的散点图（在同一图形中）c) 中央室和周边室的血药浓度（C1、C2）随时间t变化的曲线三实习要求给出数学模型与实验步骤、拟合、输出结果、结果分析、实习收获题目四、锁具装箱问题中最大不互开锁数一实习目的1、了解锁具装箱问题2、了解在Matlab软件中的基本操作3、使用MATLAB软件编写排列组合类程序，如等二实习内容某厂生产一种弹子锁具，每个锁具的钥匙有5个槽，每个槽的高度从1，2，3，4，5，66个数(单位略)中任取一数。由于工艺及其他原因，制造锁具时对5个槽的高度还有两个限制：至少有3个不同的数；相邻两槽的高度之差不能为5。满足以上条件制造出来的所有互不相同的锁具称为一批。从顾客的利益出发，自然希望在每批锁具中“一把钥匙开一把锁”。但是在当前工艺条件下，对于同一批中两个锁具是否能够互开，有以下试验结果：若二者相对应的5个槽的高度中有4个相同，另一个槽的高度相差1，则可能互开；在其他情形下，不可能互开。原来，销售部门在一批锁具中随意取每60个装一箱出售。固体顾客往往购买几箱到几十箱，他们抱怨购得的锁具会出现互开的情形现聘你为顾问回答并解决以下的问题：(1)每一批锁具有多少个，装多少箱?(2)为销售部门提出一种方案，包括如何装箱(仍是60个锁具一箱)，如何给箱子以标志，出售时如何利用这些标志，使团体顾客不再抱怨或减少抱怨。(3)采取你提出的方案，固体顾客的购买量不超过多少箱，就可以保证一定不会出现互开的情形。(4)按照原来的装箱办法，如何定量地衡量团体顾客抱怨互开的程度(试对购买一、二箱者给出具体结果)。三实习要求给出数学模型与实验步骤、输出结果、MATLAB程序（排列组合类程序做成子函数）、结果分析、实习收获。题目五、中医腧穴配伍系统的设计与实现一实习目的1、了解订单系统的业务流程；2、熟悉使用MYECLIPISE软件的使用方法；3、使用JSP进行编程，设计数据库的结构。二实习内容实现中医腧穴配伍系统的管理与实现。三实习要求给出详细设计、包括数据结构、程序基本界面，实习收获题目六、中日联谊医院大数据采集分析系统的设计与实现一实习目的1、了解订单系统的业务流程；2、熟悉使用MYECLIPISE软件的使用方法；3、使用JSP进行编程，设计数据库的结构。二实习内容实现中日联谊医院的医疗大数据的采集与分析功能。三实习要求给出详细设计、包括数据结构、程序基本界面，实习收获题目七、吉林市工商局备案管理系统的设计与实现一实习目的1、了解订单系统的业务流程；2、熟悉使用MYECLIPISE软件的使用方法；3、使用JSP进行编程，设计数据库的结构。二实习内容实现吉林市工商局案件从备案到审批到结案的全部过程。三实习要求给出详细设计、包括数据结构、程序基本界面，实习收获。题目八、长春市中医院二部门户网站的设计与实现一实习目的1、了解订单系统的业务流程；2、熟悉使用MYECLIPISE软件的使用方法；3、使用JSP进行编程，设计数据库的结构。二实习内容实现长春市医院二部门户网站的开发。三实习要求给出详细设计、包