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《氣溫變化趨勢曲線》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、數(shù)值分析課程設(shè)計(jì)報(bào)告第9頁,共15頁一、課程設(shè)計(jì)目的:1.訓(xùn)練學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)數(shù)值分析知識,獨(dú)立完成問題分析,結(jié)合數(shù)值分析理論知識,編寫程序求解指定問題。2.初步掌握解決實(shí)際問題過程中的對問題的分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序編碼、測試等基本方法和技能;3.提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識和方法獨(dú)立分析和解決問題的能力;4.訓(xùn)練用數(shù)值分析的思想方法和編程應(yīng)用技能模擬解決實(shí)際問題,鞏固、深化學(xué)生的理論知識,提高學(xué)生對數(shù)值分析的認(rèn)知水平和編程水平,并在此過程中培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)與要求:課程設(shè)計(jì)題目:
2、氣溫變化趨勢曲線【問題描述】上網(wǎng)下載自己家鄉(xiāng)所在城市某一天天氣預(yù)報(bào)中的氣溫?cái)?shù)據(jù)(24小時(shí),每小時(shí)一個(gè)數(shù)據(jù)),然后采用最小二乘擬合的思想和算法求解上述氣溫變化的趨勢曲線。(需要認(rèn)真觀察數(shù)據(jù),提出數(shù)據(jù)變化曲線的函數(shù)形式,建議從最低氣溫時(shí)間開始。)【實(shí)現(xiàn)要求】1、在處理每個(gè)題目時(shí),要求分別從數(shù)據(jù)處理階段和程序設(shè)計(jì)階段兩個(gè)主要階段實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì),詳細(xì)的通過文字以及插圖等形式,按需求分析、數(shù)據(jù)處理、算法設(shè)計(jì)、代碼、計(jì)算結(jié)果和程序執(zhí)行的截圖等若干步驟完成題目,最終寫出完整的分析報(bào)告。前期準(zhǔn)備工作完備與否直接影響到后序上機(jī)調(diào)試工
3、作的效率。在程序設(shè)計(jì)階段應(yīng)盡量利用已有的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù),加大代碼的重用率。2、設(shè)計(jì)的題目要求達(dá)到一定工作量,并具有一定的深度和難度。3、程序設(shè)計(jì)語言推薦使用C/C++,程序書寫規(guī)范,源程序需加必要的注釋;4、每位同學(xué)需提交可獨(dú)立運(yùn)行的程序;5、每位同學(xué)需獨(dú)立提交設(shè)計(jì)報(bào)告書(每人一份),要求編排格式統(tǒng)一、規(guī)范、內(nèi)容充實(shí);6、課程設(shè)計(jì)實(shí)踐作為培養(yǎng)學(xué)生動手能力的一種手段,單獨(dú)考核。三、課程設(shè)計(jì)說明書【需求分析】從網(wǎng)上下載自己所在家鄉(xiāng)的某一日(河北省邯鄲市5月2日)的氣溫?cái)?shù)據(jù)(原則上應(yīng)為24個(gè)小時(shí),24個(gè)數(shù)據(jù)),然后根據(jù)這一組
4、數(shù)據(jù),提出合適的數(shù)學(xué)模型(函數(shù)形式),用最小二乘擬合的思想和算法求解該曲線?!緮?shù)據(jù)下載】我采用的數(shù)據(jù)是河北省邯鄲市,在5月2日的氣溫?cái)?shù)據(jù):數(shù)值分析課程設(shè)計(jì)報(bào)告第9頁,共15頁為了便于比較,我將最終的設(shè)計(jì)圖放到這里(由于刻度的規(guī)定不同,所以要注意刻度的標(biāo)示!后面還根據(jù)設(shè)計(jì)流程附圖):整點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息為:時(shí)刻(h)121314151617181920212223氣溫(℃)29.532.630.431.031.230.128.527.025.224.122.621.620.5時(shí)刻(h)01234567891011氣溫(℃
5、)19.719.018.418.217.817.917.918.821.123.928.430.7【數(shù)據(jù)處理概要】1、由于在兩端取的是同一個(gè)時(shí)刻,但不同的天對應(yīng)相同的時(shí)刻,溫度是不同的,所以在表格中12點(diǎn)對應(yīng)有兩個(gè)溫度。而且由于是擬合連續(xù)光滑的無線,所以這個(gè)數(shù)據(jù)對于本問題的求解是沒有影響的。2、畫出的曲線X軸和Y軸的交點(diǎn)設(shè)置在4點(diǎn)的時(shí)候,因?yàn)檫@時(shí)候的氣溫是最低的。3、函數(shù)形式采用多項(xiàng)式,最高項(xiàng)次數(shù)由程序計(jì)算得出3-4組數(shù)據(jù)(即3-4組不同最高次冪的待定系數(shù)),然后再Excel中將這3-4個(gè)多項(xiàng)式方程的曲線畫出來,
6、取最為逼近各整點(diǎn)時(shí)刻的氣溫曲線?!驹敿?xì)設(shè)計(jì)】1)因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)中要先算出幾組多項(xiàng)式的系數(shù),我計(jì)算的是3組,分別是6次多項(xiàng)式、5次多項(xiàng)式和4次多項(xiàng)式。數(shù)值分析課程設(shè)計(jì)報(bào)告第9頁,共15頁程序源代碼:為了使報(bào)告清晰明了,程序的源代碼附錄在本課程設(shè)計(jì)報(bào)告的最后。程序運(yùn)行結(jié)果:2)然后將所下載的數(shù)據(jù)填入到Excel表格中:數(shù)值分析課程設(shè)計(jì)報(bào)告第9頁,共15頁3)分別在3、4、5列第二格中輸入公式:C2=-0.000001*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*S
7、heet1!A2+0.000134*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2-0.004772*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2+0.047766*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2+0.117442*Sheet1!A2*Sheet1!A2-1.812578*Sheet1!A2+20.525732D2=0.000079*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Shee
8、t1!A2*Sheet1!A2-0.003497*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2+0.034939*Sheet1!A2*Sheet1!A2*Sheet1!A2+0.169372*Sheet1!A2*Sheet1!A2-1.862502*Sheet1!A2+20.500366E2=0.001037*Sheet1!A2*Shee