Смекни!
smekni.com

Методические указания к написанию курсового проекта дисциплины (стр. 2 из 6)

Схема связей информационных процессов (или структурная схема информационной работы) – схема, отображающая связи всех входов и выходов информационных процессов рассматриваемой информационной работы.

Модель, используемая в информационном процессе – математическое или логическое описание выходного информационного объекта, достаточное для разработки алгоритма его получения.

Алгоритм выполнения информационного процесса – описание выполнения информационного процесса.

Средства выполнения информационной работы – аппаратные, программные и другие средства, использование которых обеспечивает выполнение алгоритмов информационных процессов и получение РИО.

Сценарий диалога «Пользователь – ЭВМ» – эталонные примеры использования диалоговых средств, предусматриваемых в данной информационной технологии.

Пример. Описание информационной технологии экономической оптимизации суточного рациона для лактирующей коровы.

1) Результирующий информационный объект:

Рецепт рациона (рацион), представляющий собой перечень кормов с указанием масс, которые следует скормить животному в течением суток.

2) Информационная работа:

· По характеристикам коровы и способу её содержания определить суточную потребность коровы в компонентах питания (определить нормы кормления).

· Составить рацион, обеспечивающий максимальную прибыль от конверсии корма в продукцию (оптимальный рацион).

· С помощью аналитических таблиц и диаграмм отобразить зоотехнические и экономические характеристики рациона.

3) Концепция информационной технологии:

· Расчёт норм кормления, оптимизацию рациона и составление аналитических таблиц и диаграмм автоматизировать посредством разработки специальной компьютерной программы.

· Оптимизацию рациона выполнить с учётом потерь, вызываемых отклонением питательности рациона от норм кормления.

· Основным техническим средством выполнения информационной работы должен быть персональный компьютер.

4) Входная информация:

· Характеристики коровы: возраст, масса, удой, жирность молока, упитанность; способ содержания.

· Перечень кормов, которые могут быть включены в рацион.

· Ограничения на суточные дачи кормов.

· Питательность кормов.

· Продукционная стоимость коровы (как средства производства молока), стоимость приплода, цены на молоко и корма.

· Функции потерь от нарушения плана расходования кормов.

5) Информационные процессы

Рис. 2. Иерархическая схема информационных процессов

6) Схема связей информационных процессов, рис. 3:




7) Модели, используемые в информационных процессах

7.1. Модель вычисления норм кормления (ИПЭ 1.1)

Суточные нормы кормления для лактирующих коров

М – масса коровы, кг;

У – суточный удой при жирности молока 4%, кг;

К1, К2 – промежуточные расчётные коэффициенты:

К1 =

(1)

2.05 + 0.005 * М + 0.5 * У , при У <= 20

К2 = (2)

– 0.72 + 0.005* М + 0.641 * У, при У > 20

Энергетические кормовые единицы: ЭКЕ = 1.2+0.00914*M+0.57*У (3)

Обменная энергия: ОЭ = 12 + 0.0914 * М + 5.7 * У (4)

Сухое вещество: СВ = 0.8 + 0.017 * М + 0.4 * У (5)

Сырой протеин: сП = -235 + 175 * К2 (6)

Переваримый протеин: пП = -250.4 + 124 * К2 (7)

Расщепляемый протеин: рП = сП * К1 / (К1 + 1) (8)

Нерасщепляемый протеин: нП = сП - рП (9)

Лизин: Лиз =7.32*exp(-2.83E-8*М^2+0.758*LogeМ-2.143)+1.112*У (10)

Метионин: Мет = exp(0.751 * Loge(М) - 3.333) * 12 + 0.568 * У (11)

Триптофан: Тр = Лиз * 0.3584 (12)

Сырая клетчатка: сК = (300 + 0.03* М - 4* У ) * СВ (13)

Крахмал: Кр = -1017.6 + 231 * К2 (14)

Сахара: Сах = -611.2 + 147 * К2 (15)

Сырой жир: сЖ = -180.4 + 49 * К2 (16)

Натрий: Na = 0.015 * М + 1.2 * У (17)

Хлор: Cl = Na * 1.9 (18)

Кальций: Ca = 0.05 * М + 4 * У (19)

Фосфор: P = 0.03 * М + 3 * У (20)

Магний: Mg = 0.0307 * М + 0.584 * У (21)

Калий: K = 0.08 * М + 3.5 * У (22)

Сера: S = 0.03 * М + У (23)

Железо: Fe = 80 * К2 (24)

Медь: Cu = -19.76 + 10.6 * К2 (25)

Цинк: Zn = -184.2 + 77 * К2 (26)

Кобальт: Co = -1.188 + 0.78 * К2 (27)

Марганец: Mn = -184.2 + 77 * К2 (28)

Йод: I = -3.168 + 1.08 * К2 (29)

Каротин: Кар = -41.49 + 47.03 * К2 (30)

Витамин D: D = К2 (31)

Витамин Е: E = 40 * К2 (32)

7.2. Модель рациона (ИПЭ 1.2)

Ограничения на суточные дачи кормов

xjÎ [xмин j, xмакс j] (33)

Множество кормов в рационе

X = {xj | xмин j ≤ xj ≥ xмакс j , j Î [1, M]} (34)

где xj – масса j-го корма в рационе (независимая переменная);

xмин j, xмакс j – минимально и максимально допустимые массы j-го корма в рационе;

M – количество кормов в рационе.

7.3. Модель дисбаланса рациона по питательности (ИПЭ 1.3)

Содержание питательных веществ в рационе

M

кпi = vij * xj (35)

j =1

где кпi – содержание i-го компонента питания в рационе ( i Î [1, N] );

vij – содержание i-го компонента питания в единице j-го корма ( j Î [1, M] );

xj – масса j-го корма в рационе (независимая переменная);

N – количество нормируемых компонентов питания;

M – количество кормов в рационе.

Значения контролируемых в рационе соотношений

скk = fk(КП, X, Мрац) (36)

где скk – значение k-го контролируемого соотношения ( k Î [1, L] );

fk – функция, которой описывается k-е соотношение;

КП – множество нормируемых компонентов питания;

Xмножество кормов, входящих в рацион;

Мрацмасса рациона;

L – количество нормируемых соотношений.

Дисбаланс рациона по компонентам питания

∆кпi = кпi - кпi н

ai = кпi / кпi н

где ∆кпi – отклонение от нормы содержания в рационе i-го компонента питания;

кпi н – норма питательности рациона по i-тому компоненту питания;

ai – относительное значение i-го компонента питания.

Дисбаланс рациона по соотношениям

∆скk = скk - скk н

ak = скk / скk н

где ∆скk – отклонение от нормы k-го контролируемого соотношения;

скk н – норма k-го соотношения;

ak – относительное значение k-го соотношения.

7.4. Модель потерь, обусловленных дисбалансом рациона и отклонениями от плана расходования кормов (ИПЭ 1.4)

K N L M

П = ( ypi(ai) + ypk(ak)) + yj(aj) (37)

p=1 i=1 k=1 j=1

где П – сумма потерь, обусловленных дисбалансом рациона и отклонениями от плана расходования кормов;

K – количество учитываемых видов потерь;

N – количество нормируемых компонентов питания;

L – количество нормируемых соотношений;

M – количество кормов в рационе;

ypi(ai) – потери p-го вида, вызываемые отклонением от нормы i-го компонента питания (p Î [1, K]; i Î [1, N] );

ai – относительное значение i-го компонента питания

ypk(ak) – потери p-го вида, вызываемые отклонением от нормы k-го нормируемого соотношения ( p Î [1, K]; k Î [1, L] );

aq – относительное значение q-го нормируемого или планируемого элемента.

yj(aj) – потери, вызываемые отклонением от нормы включения в рацион j-го корма (j Î [1, M );

aj– относительное содержание в рационе j-го корма.

7.5. Модель стоимости рациона (ИПЭ 1.5)

M

Срац = Скормаj

j=1

где Срац – общая стоимость кормов, входящих в рацион (стоимость рациона);

Скормаj – стоимость j-го корма в рационе:

Скормаj = Цпj * xj при xj Î [0, Mплj]

Скормаj = Цпj * Mплj + Цзj * (xj - Mплj) при xj Î (Mплj, Ммаксj]