Постановка задачи
В результате выполнения курсовой работы необходимо создать и сравнить по вычислительной эффективности следующие три приложения, решающие одну и ту же задачу приближенного вычисления площади четырехугольника методом Монте-Карло:
П1 - настольное приложение, имеющее графический интерфейс пользователя, реализованное на языке WPF.
П2 - Web приложение на базе скриптов на языке haxe/PHP.
П3 - Web приложение с компилируемым кодом, написанным на базе технологии ASP.NET(тип Web сервиса - асинхронный, язык Web сервиса – C#, язык клиента – WPF).
Все разработанные приложения должны вычислять площадь четырехугольника abce, (рис. 1) методом Монте-Карло, а также рассчитывать время вычислений и погрешность метода Монте-Карло.
Рис.
1. Четырехугольник abce,
внутри прямоугольника
Исходными данными для всех приложений должны являться координаты 4 точек заданного четырехугольника(a,b,c,e), причем xa<xe<xd.
Приложение должно поддерживать:
Выполнение вычислений по контрольным примерам, заранее заготовленными при разработке.
Выполнение вычислений по точкам, координаты которой будут генерироваться случайно, исходя из условий допустимости.
Расчет и отображение математической площади, площади, рассчитанной методом Монте-Карло, количество точек, попавших в заданный четырехугольник, общее количество точек, погрешность и время работы.
Выполнение вычислений по пользовательским координатам.
Каждое
приложение пять раз повторяет эксперимент
и вычисляет площадь четырехугольника
методом Монте-Карло для
,
где N
– количество точек, генерируемых при
вычислении площади методом Монте-Карло.
В каждом эксперименте определяется
относительная погрешность вычисления
площади (в процентах) и его длительность
(в миллисекундах).
После завершения вычислений, приложение выводит на экран таблицу, которая содержит следующую информацию:
Количество точек, для которого проводился эксперимент
Количество точек, попавших в заданный четырехугольник
Площадь, рассчитанная методом Монте-Карло
Погрешность вычислений
Время выполнения вычислений
Также выводится математическая площадь заданного четырехугольника и площадь прямоугольника, описывающего наш четырехугольник.
Разработка технического задания
2.1 Анализ вариантов использования программы
Необходимо разработать программу, которая вычисляет площадь треугольника методом Монте-Карло. Программа должна иметь следующую функциональность:
Ввод координат:
контрольные примеры;
ввод координат пользователем;
случайные числа, исходя из условий допустимости..
Произвести расчет по введенным координатам;
Выход из программы.
При вводе новых координат программа должна автоматически проверять их на корректность, чтобы они удовлетворяли условиям поставленной задачи.
#####Тут будут UML – диаграммы и их описание.
Требования к приложениям
В соответствии с заданием на курсовой проект, требуется разработать 3 различных приложения, которые будут выполнять одну и ту же задачу(вычисление площади четырехугольника методом Монте-Карло), но способы их реализации различаются для каждого приложения.
Приложение 1 (настольное приложение, имеющее консольный или графический интерфейс пользователя);
интерфейс: WPF
язык: C#.
Приложение 2 (Web приложение на базе скриптов);
интерфейс: PHP
язык: haxe.
Приложение 3 (Web приложение с компилируемым кодом, написанным на языке объектно-ориентированного или функционального программирования):
интерфейс: ASP .NET;
язык: С#;
элементы управления: WPF;
тип вызова Web-сервиса: асинхронный.
Исходными данными при разработке данных приложений являются координаты вершин четырехугольника.
Во всех приложениях выходными данными являются:
площадь четырехугольника, вычисленная по правилам геометрии;
таблица, состоящая из пяти строк, в каждой из которых определены следующие поля:
– количество точек для текущего опыта;
– количество попавших в четырехугольник точек;
– площадь четырехугольника, вычисленная по методу Монте-Карло;
– погрешность вычислений в процентах;
– время(в миллисекундах), затраченное на вычисление.