Xreferat.com » Рефераты по информатике и программированию » Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

по завершении операций.


Клиентские программные средства

Для отображения пользовательского интерфейса, организации диалога с пользователем используется веб-браузер. Требования к нему заключаются в поддержке следующих технологий:

Javascript

CSS

XSLT

Cookies

Данным требованиям удовлетворяют наиболее популярные веб браузеры, созданные в последнее время, работа программ тестировалась в браузерах Mozilla Firefox версий 2 и 3 и Microsoft Internet Explorer версий 6 и 7.

Javascript — это язык программирования, единственный в настоящее время, который используется в веб-браузерах для программирования действий на HTML страницах. Язык обладает богатыми возможностями, поддерживает работу с объектами и позволяет подключать дополнительные библиотеки, реализующие в готовом виде многие требуемые операции.

При создании форм приложений в формате HTML в составе программного продукта желательно, чтобы эти страницы имели одинаковое оформление элементов управления и отображения информации. В настоящее время для этого разработана технология CSS (Cascading Style Sheets), которая описывает задание общих параметров отображения на уровнях иерархии элементов управления.

Условия задания требуют отображения составленных программой графиков, но у различных веб-браузеров до сих пор нет единой реализации набора процедур для использования возможностей рисования. Наиболее распространенная модель, SVG, работает в большинстве браузеров, но не работает в Microsoft Internet Explorer. Поскольку данный браузер широко используется на практике, то игнорирование его недопустимо. Поэтому применяется специальная библиотека Dojo, которая реализует рисование графиков в любом веб-браузере, используя технологии SVG, VML, Silverlight, когда они доступны.

Также используется библиотека Jquery, облегчающая написание кода работы с элементами управления в окнах программы и выполнение запросов на сервер.


Описание практикума


В соответствии с клиент-серверной архитектурой, основу практикума составляет серверная часть, которая хранит и передает клиентской части по требованию составленные программы и модули интерфейса пользователя.

Клиентская часть практикума обеспечивает работу пользовательского интерфейса и позволяет пользователям подключаться к серверной части и выполнять выданное им задание (рис 2.1).

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1 Клиент-серверная архитектура


Библиотека алгоритмов, использующаяся в практикуме, состоит главным образом из алгоритмов расчета методов оптимизации и алгоритмов построения линий уровня, которые хранятся в библиотеке алгоритмов. Серверная часть использует алгоритмы расчета методов оптимизации для работы методов, а клиентская часть отвечает за рисование линий уровня и использует соответствующие алгоритмы. Общая схема работы алгоритмической части представлена на рис.2.2


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1.Алгоритмическая часть


По завершении работы пользователя с клиентской частью практикума серверная часть создает протокол работы, который записывается в базу данных протоколов для последующего анализа.

Также в состав практикума входит справочная система, содержащая основные сведения по работе с практикумом.

Общая последовательность операций при работе с практикумом представлен на рис. 2.3


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Функциональная схема практикума


Описание серверной части

Серверная часть состоит из набора HTML-страниц программ на языке PHP. HTML-страницы обеспечивают отображение пользовательского интерфейса и справочной системы, а PHP-программы — хранение информации о проводимых работах, произведение математических расчетов и ведение отчетности.

Для работы серверной части необходимо установить ее на HTTP-сервер, поддерживающий выполнение программ на языке PHP версии 4 со следующими дополнительными модулями:

XSLT

domxml

session

PHP Сессии должны быть включены.

Кроме того, для ведения отчетности PHP-программам должен быть разрешен доступ на запись в подпапку reports. Рекомендуется использовать сервер Apache, хотя теоретически возможно использование и других систем.


Описание пользовательского интерфейса

Пользовательский интерфейс лабораторного практикума состоит из нескольких экранных форм, последовательно сменяющих друг друга,на которых происходит диалог с пользователем.

Экранные формы передаются на клиентскую часть в формате HTML, поэтому необходимо иметь программу, отображающую HTML формы. Динамическое отображение информации на формах обеспечивается с помощью языка программирования Javascript, поэтому требуется его поддержка. Также программа должна поддерживать следующие технолонии:

CSS

XSLT

XHR

Для начала работы нужно запустить программу-клиент и указать адрес сервера (это может быть автоматизировано). Работа пользоватеся с лабораторным практикумом начинается с окна приветствия (рис 2.4)


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Окно приветствия


За окном приветствия следует окно регистрации(рис 2.5), на котором фиксируются:

фамилии и инициалы (допускается более одного выполняющего);

учебная группа по маске ##-###;

дата и время выполнения;

Регистрационные данные заносятся в память сервера.

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Окно регистрации


Если в окне приветствия выбрать пункт «Помощь», то откроется окно справочной системы.

После ввода сведений о пользователе в окне регистрации, следующее окно служит для выбора типа минимизируемой функции. На странице представлено название функции и ее общий вид. (рис 2.6)

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Окно выбора типа функции


На следующем этапе работы студентов с лабораторным практикумом обеспечивается ввод числовых коэффициентов для выбранной функции и ввод начальной точки, с проверкой на корректность(рис 2.7).


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Окно задания параметров функции


Для квадратичной функции обеспечивается предоставление информации о знакоопределенности матрицы Гессе по критерию Сильвестра

По заданным параметрам задачи строится чертеж, содержащий линию уровня функции, проходящую через начальную точку. Единица масштаба при этом выбирается автоматически, исходя из наибольшего измерения линии уровня. При этом предусмотрена возможность показать масштабную сетку и изменить шаг сетки (рис 2.8).


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Отображение сетки


После задания параметров, нужно нажать кнопку «Методы» На следующих этапах работы лабораторный практикум обеспечивает выбор метода поиска безусловного экстремума и задание параметров счёта: точности и предельного числа итераций, а также специальных параметров для выбранного метода, если таковые требуются (рис.2.9, 2.10).


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"


Рисунок 3.1. Выбор метода оптимизации

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Задание параметров метода


Открываемая на следующем этапе рабочая форма для каждого выбранного метода содержит(рис 2.11):

Секцию «Результаты вычислений», включающую:

координаты текущей точки последовательности

значение функции в ней

градиент функции в ней

норму градиента в ней

Область чертежа, включающую:

график линии (линий) уровня

траекторию спуска

кнопку управления сеткой

кнопку управления отображением градиента (рис 2.12)

Секцию «Изменяемые параметры», включающую:

окно задания шага для вычисления следующей точки (для метода градиентного спуска, Ньютона-Рафсона и Марквардта)

окна задания границ отрезка для вычисления оптимального шага (для методов наискорейшего спуска и метода сопряженных градиентов) и кнопку «показать функцию f̃(t) на [a,b]», при нажатии на которую выводится график соответствующей функции (рис 2.13)

кнопки задания направления проекции антиградиента и окно задания шага для вычисления следующей точки (для метода покоординатного спуска) (рис 2.14)

а также другие параметры (для методов нулевого порядка)


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Основное рабочее окно шага

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1 Метод покоординатного спуска


На каждой итерации поиска экстремума студент помимо задания параметров вычисления имеет возможность:

изменить масштаб чертежа, выбрав количество линий, которые будут показываться

просмотреть текущее состояние протокола счёта (временный протокол);

обратиться за справочной информацией;

получить координаты стационарной точки минимизируемой функции (рис 2.15)

воспользоваться калькулятором.


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1 Отображение стационарной точки

Кроме того, на каждой итерации предусматривается одна попытка возврата к предыдущей итерации для корректировки параметров вычислений.

Если заданное количество итераций выполнено, но критерий окончания счёта для выбранного метода не достигнут (рис 2.16), предусматривается возможность продолжить вычисления.


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Увеличение количества итераций


Эти особенности реализации численных вычислений обеспечивают «игровой» эффект для студента и стимулируют выработку понимания теоретического материала.

По завершении расчета, сведения о произведенных вычислений заносятся в протокол, который отображается на экране.


Описание формы отчетности

Протоколы успешно произведенных вычислений сохраняются на сервере и выводятся на экран по завершении расчетов (рис 2.17).


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1 Протокол работы


Для просмотра сохраненных ранее протоколов, нужно подключиться с помощью веб-браузера к серверу, в подпапку reports, права доступа к папке настраиваются администратором сервера.

В папке reports протоколы работы пользователей сохраняются в иерархическую систему каталогов, сортируются по дате, номеру группы и фамилии пользователей, выполнивших работы.

Накопляющиеся на сервере протоколы возможно перемещать в другое место или удалять. Эти действия производит администратор сервера. Также администратор сервера имеет возможность непосредственно просматривать протоколы с локального диска.

Структура протокола приведена на рис. 2.18

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1. Структура протокола


Описание справочной системы

Справочная система практикума состоит из отдельных страниц, описывающих практикум и алгоритмы методов оптимизации, и меню, имеющее древовидную структуру, позволяющее перемещаться между этими страницами. Справочная система доступна из окна регистрации и из окна оптимизации, при этом на время работы со справочной системой работа практикума приостанавливается.


Организационно-экономическое обоснование проекта


В ходе дипломного проекта был разработан компьютерный лабораторный практикум по курсу «Теория оптимизации и численные методы». В данном разделе рассмотрена экономическая сторона проекта. Рассмотрены следующие вопросы:

сетевая модель

расчёт затрат на создание КЛП

оценка эффективности


Сетевая модель


Создание программного изделия (ПИ) базируется на научно обоснованном планировании. Планы создания ПИ охватывают все фазы его разработки, помогают руководителям проекта принимать решения с учётом технических, экономических и временных факторов. Деление жизненного цикла на фазы даёт несколько контрольных точек, в которых оценивается ПИ.

Наиболее удобным средством планирования сложной совокупности работ по создания нового ПИ является сетевая модель (сетевой график).

Сетевой график — это упорядоченный список работ, упорядоченная последовательность событий и перечень их условий (зависимостей). Сетевой график рассматривается как перспективный план проектных работ и одновременно как календарный график проектирования новых изделий.

Работа — это проектное задание функциональной единице (например, группе испытанный) с чётко определёнными моментами его начала и окончания.

Событие — это момент начала или окончания деятельности. Момент начала работы обозначается i, момент окончания — j.

Отношения предшествования работ устанавливаются путём введения фиктивных работ, называемых условиями или зависимостями. Условие говорит о том, что одна работа должна быть выполнена до того, как сможет начаться другая.

Сеть представляет собой график, где работы обозначены линиями, зависимости (условия) — пунктирными линиями, а события — кружками, в которых начинаются и заканчиваются линии.


Перечень событий и работ

Составим полный перечень событий и работ по разработки электронного учебника. Каждая работа имеет определённую продолжительность. Однако не всегда заранее известно точное время выполнения работ, поэтому дадим продолжительности каждой работы две вероятностные оценки: tmin - минимальную и tmax - максимальную. Эти величины являются исходными для расчёта ожидаемого времени выполнения работ tож:


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы". (3.25)


Рассчитаем также дисперсии работ по формуле:


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы" (3.25)


Таблица 4.8. Перечень событий и работ

Наименование событий Код работы Наименование работы Продолжительность (дней)

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"





tmin tmax tож
1 2 3 4 5 6 7 8
0 Начало работ по созданию КЛП 0 – 1 Анализ ТЗ и составление плана разработки КЛП 1 3 1,8 0,16
1 Завершение анализа ТЗ 1 – 2 Разработка и согласование концепции КЛП 2 4 2,8 0,16


1 – 3 Выбор программных средств для создания КЛП 1 3 1,8 0,16


1 – 4 Анализ учебных материалов по курсу и выбор сведений для включения в КЛП 1 1 1 0
2 Завершение разработки концепции КЛП 2 – 3 Разработка структуры КЛП 2 4 2,8 0,16
3 Завершение проектиро-вания 3 – 5 Разработка интерфейса КЛП 8 12 9,6 0,64
4 Завершение анализа учебных материалов 4 – 5 Программирование меодов минимизации 7 10 8,2 0,36


4 – 6 Подготовка тестовых заданий 1 3 1,8 0,16


4 – 7 Подготовка справочной информации 1 3 1,8 0,16
5 Завершение разработки библиотеки алгоритмов КЛП 5 – 8 Программирование системы ведения отчетов 5 9 6,6 0,64
6 Завершение работ по выбору упражнений для тестирований 6 – 8 Реализация тестового модуля КЛП 7 12 9 1
7 Завершение разработки справочного материала для КЛП 7 – 8 Создание справочного раздела в КЛП 5 8 6,2 0,36
8 Завершение работ по созданию КЛП 8 – 9 Тестирование и отладка КЛП 3 5 3,8 0,16
9 Завершение работ по отладке КЛП 9 – 10 Составление технической документации 4 7 5,2 0,36
10 Документация на КЛП составлена 10 – 11 Сдача КЛП в эксплуатацию 3 6 4,2 0,36
11 Внедрение КЛП в учебный процесс






Сетевой график, соответствующий этой сетевой модели, имеет соответственно 12 событий и 11 работ.


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

Рисунок 3.1.Сетевая модель


Расчет параметров сетевой модели

Характеристики сетевой модели позволяют определить степень напряженности всего комплекса работ в целом и каждой работы в отдельности, а также принять решение о перераспределении ресурсов.

Для событий рассчитывают следующие основные характеристики:

Ранний срок наступления события

Ранний срок наступления события (Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы") – минимальный срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному событию, равен продолжительности наибольшего из путей, ведущих от исходного события к данному.


Трi = max tожij. (3.25)


Поздний срок наступления события

Поздний срок наступления события (Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы") – максимально допустимый срок наступления данного события, при котором сохраняется возможность соблюдения ранних сроков наступления последующих событий, равен разности между продолжительностью критического пути и наибольшего из путей, ведущих от завершающего события к данному.


Тпi = Ткр - max tож. (3.25)


Резерв времени для всех событий, не принадлежащих критическому пути

Резерв времени события показывает, на какой предельный срок можно задержать наступление этого события, не увеличивая продолжительности критического пути.

Ri = Тпi - Трi. (3.25)


Для всех работ на основе Трi и Тпi рассчитывают следующие показатели:

Ранний срок начала работы

Ранний срок начала работы определяется продолжительностью максимального пути от исходного до начального события данной работы, то есть самый ранний срок начала работы равен раннему сроку наступления начального события данной работы


Трнij = Трi. (3.25)


Ранний срок окончания работы

Ранний срок окончания работы равен сумме раннего срока начала и продолжительности данной работы.


Троij = Трi + tij. (3.25)


Поздний срок начала работы

Позднее начало работы определяется как разность между поздним окончанием данной работы и её продолжительностью.


Тпнij = Тпj - tij. (3.25)


Поздний срок окончания работы

Поздний срок окончания работы, при котором продолжительность критического пути не изменяется, равен позднему сроку наступления конечного события данной работы.


Тпoij = Тпi. (3.25)


Полный резерв времени

Полный резерв времени работы определяется сроком, на который можно передвинуть данную работу, не увеличивая критического пути.

Rпij = Тпj - Трj - tij. (3.25)


Свободный резерв времени

Свободный резерв времени определяется сроком, на который можно передвинуть окончание данной работы, не влияя на другие характеристики сетевого графика.


Rcij = Тpj - Трi - tij. (3.25)


Критический путь сети (Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы") – путь наибольшей продолжительности от исходного события 0 до завершающего события 15.

Результаты расчета основных параметров сетевой модели представлены в Таблице 3.2.


Таблица 4.8. Основные параметры сетевой модели

Код
Ранний срок Поздний срок Резервы
работы Тож Трн Тро Тпн Тпо Rп
1 2 3 4 = 2 + 3 5 = 6 - 2 6 7 = 5 – 3 8
0-1 1,8 0 1,8 0 1,8 0 0
1-2 2,8 1,8 4,6 1,8 4,6 0 0
1-3 1,8 1,8 3,6 5,6 7,4 3,8 3,8
1-4 1 1,8 2,8 1,8 2,8 0 0
2-3 2,8 4,6 7,4 4,6 7,4 0 0
3-5 9,6 7,4 17 7,4 17 0 0
4-5 8,2 2,8 11 8,8 17 6 6
4-6 1,8 2,8 4,6 2,8 4,6 0 0
4-7 1,8 2,8 4,6 2,8 4,6 0 0
5-8 6,6 17 23,6 17 23,6 0 0
6-8 9 4,6 13,6 14,6 23,6 10 10
7-8 6,2 4,6 10,8 17,4 23,6 12,8 12,8
8-9 3,8 23,6 27,4 23,6 27,4 0 0
9-10 5,2 27,4 32,6 27,4 32,6 0 0
10-11 4,2 32,6 36,8 32,6 36,8 0 0

Критический путь состоит из следующих событий:


0-1-2-3-5-8-9-10-11


Рассчитаем продолжительность критического пути:


Ткр = Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы" = 1,8 + 2,8 + 1,8 + 9,6 + 6,6 + 3,8 + 5,2 + 4,2 = 36,8 (3.25)


Продолжительность критического пути — 36,8 дней


Анализ и оптимизация сетевой модели

Проведем анализ сетевого графика на основе рассчитанных выше временных характеристик.

Проверим, не превышает ли длина критического пути Ткр продолжительности заданного директивного срока Тд. Если Ткр > Тд, то необходимо принять меры по уплотнению графика работ. В нашем случае директивный срок выполнения работ по созданию КУ Тд = 50 дней, а продолжительность критического пути Ткр = 36,8 дн., т.е. Ткр  Тд.

Вычислим сумму значений дисперсий работ критического пути:


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"0,16 + 0,16 + 0,16 +

+ 0,64 + 0,64 +0,16+ 0,36 + 0,36 = 2,64. (3.25)


Тогда среднеквадратическое отклонение для длины критического пути:


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы". (3.25)


Определим доверительный интервал для срока выполнения всего комплекса работ:

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы". (3.25)


Определим вероятность P наступления завершающего события в заданный срок. Для этого с помощью таблицы определяется значение функции Лапласа Ф(Х):


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы". (3.25)


Таким образом, вероятность завершения комплекса работ в срок составляет 99,99%.


Расчет затрат на создание учебно-методического комплекса


Разработку программного комплекса можно разбить на следующие этапы:

Анализ задания на дипломную работу;

Выбор и изучение программного обеспечения для создания КЛП;

Анализ и подготовка учебно-методического материала;

Формирование КЛП;

Отладка и тестирование КЛП;

Внедрение КЛП в учебный процесс.

Одной из основных статей расходов является заработная плата персонала, занятого в исследованиях при проведении данной дипломной работы. Заработная плата сотрудников приведена в Таблице 3.3.


Таблица 4.8 Заработная плата сотрудников


ИТР Количество часов Средняя з.п. (руб/ч) Зарплата (руб.)
1 Руководитель 24 125 3000
2 Консультант по экономич. части 2 125 250
3 Консультант по части "Охрана труда и БЖД" 2 125 250
4 Дипломник 624 6 3744
Итого 7244

Расходы на заработную плату персонала Sзп = 7244 (руб.).

Суммарные затраты на разработку КЛП SКЛП (руб.) определим по формуле:


SКЛП = Sзп  [(1 + ωд)(1 + ωс) + ωн], (3.25)


где

Sзп = 7244 руб. – общая заработная плата сотрудников, занятых разработкой компьютерного учебника,

ωд = 0,2 – коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (премии в размере 20% от ЗП),

ωс = 0,26 – коэффициент, учитывающий отчисления на оплату единого социального налога (ставка 26%),

ωн= 0,6 – коэффициент, учитывающий накладные расходы.


Sклп = 7244  [(1 + 0,2)(1 + 0,26) + 0,6] = 15284,84 руб. (3.25)


Цена разработанного КЛП определяется по формуле:


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"руб., (3.25)


где

Рн – норматив рентабельности, учитывающий часть чистого дохода, включенного в цену (может быть принят равным 0,2),

n = 1 – количество организаций, которые могут купить программу.

Капитальные вложения, связанные с внедрением новой программы, определим по формуле:


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы" руб., (3.25)


где

Кэвм = 10000 руб.– капитальные вложения, связанные с приобретением ПЭВМ, на которой будет разработан КЛП,

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы" = 300 ч.– годовое машинное время ПЭВМ, необходимое для применения КЛП,

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы" = 18431,80 руб. – цена разработанного КЛП,

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы" = 1300 ч. – полный годовой фонд рабочего времени ПЭВМ.

Расходы, связанные с эксплуатацией КЛП определим по формуле:


Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы" руб., (3.25)


где

= 1500 руб. – затраты на эксплуатацию КЛП,

= 7 руб./час – себестоимость одного часа машинного времени,

= 10 лет – срок службы программы,

Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы" = 300 ч. – годовое машинное время ПЭВМ, необходимое для применения КЛП.


Оценка экономической эффективности


Компьютерный лабораторный практикум разрабатывается для кафедры 805 Московского авиационного института. По сравнению с проведением занятий и лабораторных работ преподавателями кафедры, КЛП обеспечивает существенную экономию времени сотрудников, которую можно оценить примерно в 60% на одно занятие. Рассчитаем экономию средств на зарплаты преподавателей.


=90 часов/семестр, (3.25)

где

= 60 – количество занятий в год,

= 2,5 ч. – продолжительность одного занятия,

= 0,6 – коэффициент экономии времени

Годовая экономия эксплуатационных расходов потребителя определим по формуле:


руб./год, (3.25)


где

= 100 руб./ч. - средняя заработная плата преподавателя.

Срок окупаемости капитальных вложений определяется по формуле:


= 2,30 года. (3.25)


Рассчитанный срок окупаемости для данной отрасли является экономически оправданным (эффективным).

Расчётный коэффициент эффективности капитальных вложений:


= 0,43 (3.25)


Данный коэффициент характеризует эффективность вложений в разработанное программное изделие.

С учётом приведённых расчётов, в целом разработку компьютерного лабораторного практикума можно считать эффективной.


Охрана труда и безопасность жизнедеятельности


В настоящее время персональные компьютеры используются во всем мире для выполнения самых разнообразных задач. Это и научные расчеты, и экономическое прогнозирование показателей и потоков, и автоматизированное механизированное автоматическое производство, и управление транспортом на земле, в небе и под водой.

На своём рабочем месте пользователь персональной ЭВМ подвергается воздействию обширного ряда вредных воздействий, которые оказывают негативное влияние на его самочувствие. При беспечном отношении к этим факторам, они при длительном воздействии могут вызывать различные расстройства здоровья, острые и хронические заболевания, снижать производительность труда на производстве.

Пользователь персональной ЭВМ выполняет психически тяжелую работу, которая сопряжена с большой ответственностью. Ошибки при выполнении такой работы в некоторых сферах деятельности приводят зачастую к тяжёлым последствиям, поэтому необходимо принять меры по снижению числа таких ошибок на рабочем месте оператора.

Рабочие места следует оборудовать в соответствии с принятыми нормами, обеспечивающими безопасные уровни вредных воздействий на организм человека. Это поможет свести к минимуму вред здоровью пользователей персональных ЭВМ.

В данном разделе дипломного проекта рассматриваются наиболее распространённые в бытовых условиях вредные воздействия. Это:

Параметры освещения

Климатические показатели

Уровень шума

Производственные вибрации

Эргономические требования к рабочему месту

Режим труда

Параметры освещения


Правильно выполненное освещение на производстве улучшает условия труда, снижает утомляемость, повышает общую производительность работы, положительно влияет на производственный процесс, оказывает благотворное психологическое воздействие на работников, повышает безопасность их труда, снижает вероятность травм.

Освещение делят на три типа — естественное, искусственное, а также совмещённое освещение (то есть естественное и искусственное освещение совмещено).

Естественное освещение — это освещение помещений дневным солнечным светом, который проникает через проёмы в наружных конструкциях помещений. Такое освещение отличается тем, что оно может меняться в зависимости периодических факторов, таких как время дня, время года, характер области и др.

Искусственное освещение обычно применяют в вечернее и ночное время, а также днем, если невозможно обеспечить достаточно естественного освещения. Это необходимо, например, при пасмурной погоде или при коротком световом дне.

Совмещённое освещение - когда недостаточное или не соответствующее принятым нормам естественное освещение дополняют искусственным.

В свою очередь, искусственное освещение делится на рабочее освещение, аварийное, эвакуационное и охранное освещение. Рабочее освещение делят на общее и комбинированное. Общее освещение — это когда источники света размещаются наверху помещения равномерно. Местное освещение — когда источники света располагаются непосредственно на рабочем месте. При комбинированном освещении общее освещение дополняется местным освещением рабочего помещения.

СНиП предписывает в вычислительных центрах применять системы комбинированного освещения помещений и рабочих мест.

При работах высокой категории точности коэффициент естественного освещения должен быть не менее 1,5%, а при зрительных работах средней категории зрительной точности КЕО не должен быть менее 1,0%.

В помещениях вычислительных центров, где установлены компьютеры, предъявляемые требования к освещённости рабочих мест таковы: в случае выполнения зрительных работ высокой категории зрительной точности общая и комбинированная освещённости должны быть 300лк и 750лк соответственно; при выполнении работ средней категории зрительной точности — соответственно 200 и 300лк.

Помимо этого все поле зрения работника должно быть освещено равномерно – это является основным гигиеническим требованием., степень освещённости помещения и яркость экрана ЭВМ не должны существенно отличаться, потому что яркий свет в области периферийного обзора пользователя существенно увеличивает напряжённость зрения и, как следствие, приводит к их быстрому утомлению.


Климатические показатели


В помещениях возможно изменение параметров микроклимата в широких пределах, хотя необходимое условие жизнедеятельности человека - поддержание постоянной температуры тела с помощью терморегуляции, то есть способности человеческого тела регулировать выделение тепла. Основной метод нормирования микроклимата в помещениях – создание и поддержание наилучших условий для осуществления теплообмена организма с окружающей средой.

Источником существенных выделений тепла является вычислительная техника. Это обстоятельство может привести к чрезмерному повышению температуры в помещении и к снижению влажности. Также в вычислительных центрах, где установлены компьютеры, необходимо соблюдение определённых параметров микроклимата. Санитарные нормы устанавливают величины параметров, которые обеспечивают комфортные условия для работников. Они установлены в зависимости от следующих параметров: время года, характер трудового процесса и характер производственного помещения

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: