- •Реферат
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение. Предмет и задачи учебных дисциплин
- •1. Введение в информатику
- •1.1. Определение информации
- •1.2. Свойства информации
- •1.3. Информационные процессы
- •1.4. Процесс хранения информации
- •1.5. Процесс обработки информации
- •1.6. Процесс передачи информации
- •2. Системный подход к гидроло-экологическим расчетам
- •2.1. Общие положения
- •Общие положения, задачи гидроэкологии
- •Место гидроэкологии в системе наук
- •Основные положения системного подхода
- •Системный подход в гидроэкологических исследованиях
- •2.1.1. Полевые наблюдения
- •2.1.2. Эксперимент
- •2.1.3. Моделирование
- •Общие принципы моделирования
- •2.2. Общая схема системного подхода
- •2.2.1. Постановка задачи
- •2.2.2. Концептуализация
- •2.2.3. Спецификация
- •2.2.4. Наблюдения
- •2.2.5. Идентификация
- •2.2.6. Эксперименты
- •2.2.7. Реализация модели
- •2.2.8. Проверка модели
- •2.2.9. Исследование модели
- •2.2.10. Оптимизация
- •2.2.11. Заключительный синтез
- •Моделирование водных экосистем
- •Оптимизационные модели в гидроэкологии
- •3. Основы алгоритмизации (для лабораторных работ по гидрологии)
- •3.1. Введение
- •3.2. Алгоритмические действия
- •3.3. Определение алгоритма и основные требования
- •3.4. Приведение к процедурному представлению
- •3.5. Типовые процедуры
- •4. Представление программных документов
- •4.1. Положение о фонде алгоритмов и программ
- •1. Oбщиe положения
- •2. Состав материалов на програмные средства, представляемых в фап ипс ран
- •4. Доступ к материалам фонда и их использование
- •5. Состав, содержание и порядок оформления материалов пpoгpaмныx средств
- •4.2. Отраслевой фонд алгоритмов и программ (офап)
- •4.3. Правила оформления программных документов
- •4.3.1. Текст программы. Требования к содёржанию и оформлению
- •1. Общие требования
- •2. Титульная часть
- •4. Основная часть
- •4.4. Виды программ и программных документов
- •1. Виды программ
- •2. Виды программмых доkуmehtоb
- •4.5. Описание программы
- •4.6. Описание применения
- •5. Математические модели качества воды
- •5.1. Принципы математического моделирования качества воды водотоков
- •5.2. Расчеты процессов конвективно-диффузионного переноса (кдп)
- •5.2.1. Построение математической модели качества воды на основе схематизации процесса кдп и пв
- •5.2.1.1. Сущность метода кдп и пв
- •I рода II рода III рода
- •5.2.1.2. Схематическое описание процессов кдп и пв
- •5.2.1.3. Определение краевых условия для моделирования
- •5.2.2. Методы решения типовых задач кдп и пв
- •5.2.2.1. Методы, использующие разложение в ряд Тейлора [8, 9, 10]
- •5.2.2.2. Метод Эйлера [10, 11]
- •5.2.2.3. Методы Рунге-Кутта [10,11, 13, 14]
- •5.2.2.4. Применение метода конечных разностей для решения уравнений кдп и пв
- •5.2.2.5. Применение метода сеток для решения уравнений кдп и пв
- •5.2.2.6. Методы непосредственного моделирования
- •5.2.2.7. Применение метода схемотехнического моделирования
- •5.3. Имитационное моделирование задач формирования качества воды при различных видах техногенной нагрузки
- •Принципы моделирования
- •5.4. Пример постановки задачи формирования качества воды (модели распространения загрязнений в основном русле р. Невы)
- •5.4.1. Гидрологическая оценка объекта исследования (реки Нева)
- •5.4.1.1. Общая характеристика гидросистемы
- •5.4.1.2. Сток воды р. Невы и его распределение по рукавам дельты (гидравлическая схема расчета)
- •5.4.1.3. Расчетные формулы
- •5.4.1.5. Расчет поперечной диффузии
- •5.4.1.6. Расчет параметров створа
- •5.4.1.7. Конфигурация рассеивающего источника задаётся следующим способом
- •5.5. Оценка параметров для моделей прогнозирования качества воды в исследуемой системе
- •5.6. Результаты моделирования бассейна р. Невы с использованием пакета «Гидроэкопрогноз 2.97.001»
- •5.6.1. Расчетный участок
- •5.6.2. Параметры расчётной модели
- •5.6.3. Основные результаты и выводы по расчетам
- •5.7. Невская Губа
- •5.7.1. Краткая характеристика Невской губы
- •5.7.2. Моделирование прибрежных зон Финского залива (Краткое описание модели экосистемы Финского залива) [26]
- •5.7.3. Список литературы
- •6. Гидрологические расчеты распространения примесей
- •6.1. Постановка задачи
- •6.2. Выбор схемы решения задачи массопереноса в воде
- •6.3. Литература
- •7. Методические указания к практикуму «Расчеты тепломассопереноса в реках и водоемах»
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Условия однозначности
- •7.3. Методы решения задач
- •7.4. Практикум «Расчеты тепломассопереноса в реках и водоемах»
- •7.4.1. Задача 1. Расчёт вертикального распределения температуры воды в водоёме при открытой водной поверхности (без учёта факторов гидродинамики)
- •7.4.1.1. Постановка задачи
- •7.4.1.2. Пример решения
- •7.4.2. Задача 2. Расчёт теплообмена в ложе водоёма
- •7.4.2.1. Постановка задачи
- •7.4.2.2. Пример решения
- •7.4.3. Задача 3. Расчёт среднедневного и среднедекадного значения коэффициента теплопроводности для слоя снега при постоянной его плотности
- •7.4.3.1. Постановка задачи
- •7.4.3.2. Пример решения
- •7.4.4. Задача 4. Расчёт разбавления сточных вод в реках по методу а.В. Караушева (плоская задача)
- •7.4.4.1. Постановка задачи
- •7.4.4.2. Пример решения
- •7.4.5. Задача 5. Расчёт теплопереноса в водотоке
- •7.4.5.1. Постановка задачи
- •7.4.5.2. Пример решения
- •Литература
- •8. Приложения Министерство образования Российской Федерации
- •Программа учебной дисциплины «применение методов информатики в гидрологии»
- •012700 – Гидрология суши
- •Пояснительная записка
- •I организационно-методические указания
- •II объем и распределение часов курса по видам занятий. Формы контроля Продолжительность изучения 1 семестр Общая трудоёмкость дисциплины 109 часов
- •III содержание курса
- •Раздел 1. Введение (2л)
- •Раздел 2. Персональный компьютер. (4л 4с)
- •Раздел 3. Операционные системы. (4л 6с)
- •Раздел 4. Графические пользовательские оболочки операционной системы мс-дос (6л 6с)
- •Раздел 5. Операционная система windows. (6л 8с)
- •Раздел 6. Проводник. (2л 2с)
- •Раздел 7. Текстовые редакторы. (6л 8с)
- •Раздел 8. Библиотечные процессоры. (8л 8с)
- •Раздел 9. Общие сведения о программировании на языках высокого уровня. (4л 2с)
- •Раздел 10. Работа с кампилятором turbo-pascal. (10л 10с)
- •Раздел 11. Основы информационной безопасности (4л 2с)
- •Самостоятельная работа
- •IV. Литература Основная
- •Министерство образования Российской Федерации
- •Программа учебной дисциплины «применение эвм в гидрологии»
- •012700 – Гидрология суши
- •Пояснительная записка
- •I организационно-методические указания
- •II объем и распределение часов курса по видам занятий. Формы контроля Продолжительность изучения 1 семестр Общая трудоёмкость дисциплины 137 часов
- •III содержание курса
- •Раздел 1. Введение (2л)
- •Раздел 2. Правила оформления программных документов. (4л 4с)
- •Раздел 3. Требования к организации информации при использовании эвм. (6л 6с)
- •Раздел 4. Этапы системного анализа и их взаимосвязь. (4л 6с)
- •Раздел 5. Моделирование и математические модели. (6л 8с)
- •Раздел 6. Организация вычислительного процесса. (6л 8с)
- •Самостоятельная работа
- •IV. Литература
- •Вопросы по информатике
3.5. Типовые процедуры
Важным этапом в разработке пакетов прикладных программ является создание библиотеки типовых процедур, т.е. таких процедур, которые будут использоваться неоднократно и возможно в разных алгоритмах.
В отличие от стандартных математических функций типовые процедуры учитывают специфику прикладной области и представляют более высокий уровень абстракции, т.к. реализуют действия с более высокой информативной нагрузкой.
Библиотека процедур служит основой для процедурного метода создания пакетов программ, при котором программы строятся из процедур, как дом из отдельных блоков.
В пособии приводятся варианты алгоритмов для ряда типичных водобалансовых расчетов.
4. Представление программных документов
4.1. Положение о фонде алгоритмов и программ
IIОЛОЖЕНIIЕ О ФОНДЕ АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ ИНСТИТУТА ПРОГРАМНЫХ СИСТЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
1. Oбщиe положения
1.2. Фонд алгоритмов и программ ИПС РАН предназначен для накопления, систематизации, хранения и использования программных средств (ПС реализованных в ИПС РАН и представляющих интерес для подразделений Института и/или внешних организаций.
1.3. В ФАП ИПС РАН размещаются ПС при наличии:
рекомендации Ученого совета ИПС РАН на размещение ПС в ФАП ИПС РАН (см. п. 3.1) и положительного решения экспертной группы ФАП ИПС РАН (см. п. 3.2--3.4 Положения).
2. Состав материалов на програмные средства, представляемых в фап ипс ран
2.2. В состав материалов ПС, представляемых в фонд ИПС РАН, должны входить: информационная карта ПС на русском языке: обязательно, в одном экземпляре в печатном виде и в виде файла (plain ASCII-text, СР-866);
информационная карта ПС на английском языке: рекомендуется, но необязательно (по усмотрению авторов), в в одном экземпляре печатном виде и в виде файла (plain ASCII-text);
компоненты (единицы распространения) ПС: исполняемые и/или исходные тексты, документация, справочные и другие дополнительные материалы к ПС, раззпичные комплекты дистрибутивов (по усмотрению авторов) - в виде файлов, каталогов файлов и/или их архивов.
В совокупности все материалы ПС (включая информационную карту, все компоненты, документацию, справочные и другие дополнительные материалы) должны содержать сведения, необходимые для эксплуатации и/или сопровождения ПС без участия авторов.
2.3. Каждая компонента ПС, сдаваемого в фонд ИПС РАН, должна иметь признак доступности, определяемый авторами ПС или научными подразделениями, представляющими ПС в ФАП ИПС РАН.
2.4. Признак доступности каждой компоненты указывается в информационной карте ПС. Признак доступности каждой компоненты применяется для контроля за распространением и использованием материалов фонда и мажет принимать любое сочетание из следующих знамений:
полностью свободный доступ к компоненте - компонента определена как свободно доступная всем пользователям Internet;
свободный доступ к компоненте для пользователей ИПС РАН - компонента определена как свободно доступная всем пользователям Internet из ИПС РАН;
доступ к компоненте по запросу - компонента определена как доступная по письменному запросу к авторам ПС.
З. РАЗМЕЩЕНИЕ ПРОГРАМНЫХ СРЕДСТВ И ИНФОРМАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В ФАП ИПС РАН.
3.1. Вопрос о рекомендации на включение ПС в ФАП ИПС РАН решается Ученым советом ИПС РАН. Выписка из протокола заседания ученого совета с рекомендацией Ученого совета Института, скрепленная подписью председателя Ученого совета, является основанием для размещения ПС в ФАП ИПС РАН, после прохождения ПС экспертизы.
3.2. После получения рекомендации Ученого совета ИПС РАН на включение ПС в ФАП ИПС РАН, все материалы на ПС предъявляются для проверки (экспертизы) членами экспертной группы фонда (ЭГ ФАП ИПС РАН).
3.3. Если в процессе проверки у ЭГ ФАП ИПС РАН возникают существенные замечания по ПС, то все материалы возвращаются авторам с данными замечаниями для доработки. После доработки, с учетом сделанных замечаний, ПС представляется авторами вновь для рассмотрения экспертной группой фонда.
3.4. ПС, успешно прошедшее проверку ЭГ ФАП ИПС РАН, принимается в ФАП ИПС РАИ, что подтверждается подписью заместителя директора Института по научной работе на информационной карте ПС. При этом:
ПС присваивается регистрационный номер в ФАП ИПС РАН.
Информационная карта ПС заносится в каталог сервера ФАП ИПС РАН, а компоненты (единицы распространения) ПС заносятся на сервер ФАП ИПС РАН, если авторами не предусмотрено иное (см. п. 4.1).
Авторы ПС получают акт о реализации результатов научно-исследовательской работы. Акт подписывается руководителем научного подразделения, в котором разрабатывалось ПС, председателем экспертной группы и утверждается заместителем директора Института по научной работе (Приложение 1).