Чисельне інтегрування методом прямокутників

Зміст

Графік виконання курсового проекту

Введення

Загальна частина. Огляд елементів мови програмування

Спеціальна частина. Загальна постановка задачі

Організація виробництва. Комплекс технічних засобів, необхідний для вирішення завдання

Висновок

Список літератури

Графік виконання курсового проекту

Введення

У цій роботі потрібно застосувати вивчені засоби мови програмування Паскаль для вирішення завдань шляхом використання чисельних методів на комп'ютері.

Необхідно написати програму, вирішальну поставлене завдання, використовуючи надані математичні дані. Рішення даного завдання показує можливості використання комп'ютера для різного роду прикладних обчислень.

У даній задачі потрібно розробити алгоритм і його реалізацію для знаходження інтеграла функції за допомогою методу прямокутників. Цінність даного завдання полягає в тому, що не для кожної функції значення інтеграла можна знайти аналітично. Проте з використанням запропонованого чисельного методу, можливо, отримати конкретне значення.

Загальна частина. Огляд елементів мови програмування

Процедурою в Паскалі називається іменована послідовність інструкцій, що реалізує деяку дію. Функція відрізняється від процедури тим, що вона повинна обов'язково виробити значення певного типу.

Процедури і функції, які використовуються в програмі, повинні бути відповідним чином описані до першого їх згадування. Виклик процедури або функції проводиться за їх імені. Підпрограми в мові Паскаль можуть мати параметри (значення, передані в процедуру або функцію в якості аргументів). При описі вказуються так звані формальні параметри (імена, під якими будуть фігурувати дані, що передаються усередині підпрограми) та їх типи. При виклику підпрограми разом з її ім'ям повинні бути задані всі необхідні параметри в тому порядку, в якому вони знаходяться в описі. Значення, які вказуються при виклику підпрограми, називаються фактичними параметрами.

Формат опису процедури:

Procedure <Ім'я процедури> (<Ім'я форм. Параметра 1>: <Тип>;

<Ім'я форм. параметра 2>: <Тип>?);

<Розділ описів> Begin <Тіло процедури> End;

Розділ описів може мати такі ж підрозділи, як і розділ описів основної програми (опис процедур і функцій - у тому числі). Проте всі описані тут об'єкти "видимі" лише в цій процедурі. Вони тут локальні також, як і імена формальних параметрів. Об'єкти, описані раніше в розділі описів основної програми і не перевизначені у процедурі, називаються глобальними для цієї підпрограми і доступні для використання.

Формат опису функції:

Function <Ім'я функції>; (<Ім'я форм. Параметра 1>: <Тип>;

<Ім'я форм. параметра 2>: <Тип>?): <Тип результату>;

<Розділ описів> Begin <Тіло функції> End;

Файл - це сукупність упорядкованих і взаємозалежних записів, що має опис для ідентифікації окремих записів, таким чином, файл - це структура даних.

Структура даних файл в залежності від типу елементів ділиться на типізовані, текстові та нетіпізорованние файли.

Текстові файли - це файл послідовного доступу і в яких:

а) інформація представлена ​​в текстовому вигляді за допомогою символів з набору ASCII;

б) інформація може розділятися на рядки довільної довжини. Ознакою кінця рядка служать два спеціальних символу # 10 і # 13;

в) у кінці файлу присутній символ # 26;

Стандартні процедури та функції для роботи з текстовими файлами

1. ReadLn (var F: Text)

Процедура здійснює перехід до початку наступного рядка, тобто пропускає всі символи поточного рядка.

2. WriteLn (var F: Text)

Процедура записує символ "Кінець рядка" в текстовий файл.

3. EOLN (var F: Text): Boolean

Функція повертає TRUE, якщо у файлі F знайдений символ "Кінець рядка" або символ "Кінець файлу" і FALSE - у противному випадку.

Зауваження. Із символом EOLN оперують такі процедури:

процедура WriteLn (F) записує символ "Кінець рядка" (EOLN) в компонент файлу, на який встановлено вказівник файлу;

процедура ReadLn (F) пропускає частину, що залишилася поточного рядка і встановлює вказівник файлу на перший символ нового рядка.

4. EOF (var F: Text): Boolean

При роботі з текстовим файлом функція повертає результат TRUE, якщо покажчик файлу розташований у позиції символу "Кінець файлу" ("CTRL" + "Z") і FALSE - у противному випадку.

5. SeekEOLN (var F: Text): Boolean

Аналогічна функції EOLN, але пропускає символи "Пробіл" перед перевіркою на досягнення символу "Кінець рядка".

6. SeekEOF (var F: File): Boolean

Аналогічна функції EOF, але пропускає символи "Пробіл" і символи "Кінець рядка" перед перевіркою на досягнення символу "Кінець файлу".

В. нетипізований файли

Ці файли складаються з компонентів однакового розміру, структура яких невідома або не має значення. Такі файли застосовуються, зокрема, або в процедурах копіювання, або при обробці файлів бази даних.

Опис нетипізований файлу: var F: File;

Для обробки файлів без типу застосовують ті ж функції, що і для файлів з типом (тобто функції EOF, FileSize, FilePos).

Типізовані файли - це файли прямого доступу.

Типізований файл - це файл, що складається з послідовності елементів (званих компонентами) одного типу. Кількість компонентів файлу при завданні файлу не обмежується.

Оскільки всі компоненти файла мають однакову "довжину", то позиція кожного компонента у файлі може бути обчислена.

Довжиною файлу називається число що знаходяться в ньому компонентів. Порожнім файлом називається файл, який не містить компонентів. Довжина порожнього файлу дорівнює нулю.

Не допускається використання файлових змінних в операторах присвоювання і у виразах. Над файлами можна виконувати два явних виду дій:

1. Створення файлу. Воно виконується в результаті додавання нових компонентів в кінець спочатку порожнього файлу. У процесі створення нових значень дозволяється записувати тільки в кінець файлу;

2. Перегляд файлу. Він виконується в результаті послідовного просування по файлу, починаючи з його початку. При цьому в кожен момент часу доступний лише один компонент файлу. У процесі перегляду файлу змінювати значення компонентів на нові забороняється.

Почати писати у файл можна тільки з самого його початку, дописуючи нові компоненти послідовно одну за одною; для читання також треба починати перегляд файлу з самого початку. Внаслідок такої організації на одному перегляді файлу не можна суміщати і читання, і запис інформації: можна або тільки читати з файла, або тільки писати у файл. Проте, працюючи з різними файлами A і B, можна одночасно читати файл A і писати в файл B (і навпаки).

Всі інші дії над файлами послідовного доступу є композицією його перегляду і створення.

Умовні оператори призначені для зміни порядку виконання інструкцій програми, у відповідності з деяким умовою.

IF умова THEN оператор 1 ELSE оператор 2; (повна форма)

Блок-схема:

Додавання до конструкції службового слова ELSE дозволяє виконати певні дії у разі, коли умова не виконуються.

Цикли з параметром.

При використанні циклу з лічильником слід задати змінну-лічильник. При цьому треба пам'ятати, що тип такої змінної повинен бути скалярним: Integer, Char, Boolean, що перераховується тип.

For <початкове значення лічильника>; To <кінцеве значення> Do <тіло циклу>;

Лічильник змінюється від меншого до більшого з кроком 1

For <початкове значення лічильника> Downto <кінцеве значення> Do <тіло циклу>; Лічильник змінюється від більшого до меншого з кроком - 1

Спеціальна частина. Загальна постановка задачі

Рішення задачі чисельного інтегрування методом прямокутників.

Опис програм комплексу.

У даній програмі використані такі програмні засоби:

Модулі:

Graph - підключення графічного режиму;

Crt - підключення текстового режиму;

Файли:

rezyltat. txt - результати обчислень.

Процедури:

Procedure BMP, BMP 2, BMP 3 - Виводить 256-кольоровий точковий малюнок;

Zastavca-вивід заставки на екран;

Макро блок-схема комплексу

Таблиця ідентифікаторів комплексу.

Структура записів файлів.

Постановка проблемної програми (процедури).

Проблемною програмою є процедура виведення на екран 256-кольорового точкового малюнка.

Опис проблемної програми.

procedure BMP; (Процедура виведення на екран 256-кольорового точкового малюнка)

var f: file of byte; (Розділ опису змінних)

x, y, i, Gd, Gm: integer;

c: byte;

begin

Gd: = Detect; (Визначає тип графічного режиму (номер драйвера))

InitGraph (Gd, Gm, ''); (Встановлює графічний режим екрана)

If GraphResult <> grOk Then Halt (1);

assign (f, 'tityl. bmp'); (Зв'язує файл з файлової змінної)

reset (f); (Відкриває файл для читання)

for i: = 0 to 1077 do (Перехід на 1077 позицію)

read (f, c); (введення даних)

for y: = 479 downto 0 do

for x: = 0 to 639 do

begin

read (f, c); (Зчитує інформацію з файлу)

putpixel (x, y, c); (Висновок малюнка)

end;

readkey; (Очікування натискання клавіші)

close (f); (Закриває файл)

closegraph; (Закриває графічний режим екрана)

end;

Блок-схема проблемної програми.

Організація виробництва. Комплекс технічних засобів, необхідний для вирішення завдання

Системні вимоги:

Операційна система MS DOS або Windows 98 - XP.

Середовище програмування Turbo Pascal 7.0.

Інструкція користувачеві по роботі з програмою.

Для функціонування Pascal 7.0, так як додаток написано в цьому режимі. Сама програма установки не вимагає, необхідно скопіювати файли в папку Turbo Pascal.

Запуск програми здійснюється автоматично при її відкритті.

Для обчислення інтеграла необхідно вибрати метод його обчислення із запропонованого списку.

У відповідь на запрошення до введення значень слід ввести необхідні величини. Не варто вводити позамежні кордону інтервалу.

Дана програма обчислює значення інтеграла функції. Інтервал інтегрування вводяться користувачем. Програма вирахує результат і видасть його (в числовому вигляді) на екран монітора.

Висновок

На мій погляд, можна сказати, що в цілому, я впоралася з роботою. Звичайно ж, не обійшлося без труднощів виконання завдання, особливо було складно написати текст програми, оскільки сподіватися довелося тільки на свої сили, та й до того ж з подібного роду завданням я зіткнулася вперше.

Підводячи підсумок своєї праці, хочу сказати, що я виконала майже всі поставлені цілі.

Програма наближено обчислює визначений інтеграл за допомогою методу прямокутників. Метод прямокутників володіє високою швидкістю обчислення, але меншою точністю.

Список літератури

1. Немнюгин С. А. Turbo PASCAL С-П Вид-во Пітер 2000.

2. Фаронов В. В. Turbo Pascal 7.0. М. "Нолидж", 1999

3. Семакін І.Г., Шестаков А.П. Основи програмування Москва Вид-во "Академія" 2007

4. Васюкова Р.Д., Практикум з основ програмування, Мова ПАСКАЛЬ, М, ВШ, 1991

5. Новачків В.С., Алгоритмічні мови в технікумі, ПАСКАЛЬ, М, 1990

6. Культін Н. Turbo Pascal в задачах і прикладах Санкт - Петербург "БХВ - Петербург" 2007

7. А.І. Марченко, Л.А. Марченко. Програмування в середовищі Turbo Pascal 7.0 Москва з-во "Юніор" 1997

8. Кірнос В.І. Мова Паскаль та чисельні методи. Вид-во "Келеш-2030" 2004.