信息与计算科学计算实习

1、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

2、：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 t. 2.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

3、和计算机技术，利用MATLAB勺软件，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MATLABS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

4、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N(t) = K/(1 + ea)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

5、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.实习目的了解在统计软件Matlab中的基本操作能在统计软件Matlab建立所需模型能在统计软件Matlab中画出拟合曲线和求解微分方程组的数值解1.2.题目三、药物动力学实验3.实习内容氟苯尼考(Florfenicol)是一种新型的广谱抗生素，氟

6、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Ci、Vi中央室K C2、V2周边室Kel12Ci、C2，表观分布V2,从中央室到周边室的转运速率常数为Ki2，从周边室到中K21,药物从中央室的消除速率常数为Kel。血药浓度C与时如上图，快速静注后中央室及周边室的血药浓

7、度分别为 容积分别为Vi、 央室的转运速率为 间t符合以下模型并且有Kel斗K21a)建立中央室和周边室的血药浓度（ 程组Ci、C2）随时间变化t的微分方b)c）三.实习要求拟合血药浓度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）中央室和周边室的血药浓度（Ci、C2）随时间t变化的曲线 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.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 巳“；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

8、i,2, 3, 4, 5, 6 6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

9、 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实习目的1、了解订单系统的业务流程；2、熟悉使用

10、MYECLIPISE 软件的使用方法；3、使用 JSP 进行编程，设计数据库的结构。 实习内容实现中医腧穴配伍系统的管理与实现。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。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。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。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。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。 实习内容实现长春市医院二部门户网站的开发。实习要求 给出详细设计