Структура электронного средства учебного назначения на тему "Решение задач линейного программирования симплекс-методом"

Применение методов линейного программирования актуально в сегодняшнее время, так как использование математических моделей является важным направлением совершенствования планирования и анализа деятельности компании. Представление данных в виде математической модели позволяет конкретизировать информацию, создавать и моделировать варианты, выбирать оптимальные решения [1].

Цель работы – разработать электронное средство учебного назначения по теме «Решение задач линейного программирования симплекс-методом», автоматизирующий процесс изучения данной темы.

К разрабатываемому программному продукту были выдвинуты следующие требования: предоставление теоретического материала по теме; возможность авторизации пользователей; возможность выбора количества ограничений и переменных, входящих в задачу; возможность решения задачи на поиск минимума или максимума функции; наличие трех режимов решения задачи: автоматический, пошаговый, ручной; вывод подробного отчета о решении задачи; возможность экспорта всех таблиц, полученных в ходе решения задачи, в Excel. С последующим сохранением документа в базу данных; возможность загружать готовые симплекс-таблицы из документа; возможность хранения и просмотра решенных задач студентов.

Архитектура программного продукта была разбита на два основных модуля:

• 1.    Модуль «Теория»

• 2.    Модуль «Практикум»

Функции: организация пользовательского интерфейса; предоставление теоретического материала и сборника задач по теме «Решение задач линейного программирования симплекс-методом».

Функции: организация пользовательского интерфейса; решение задач линейного программирования симплекс-методом автоматически; решение задач линейного программирования симплекс-методом вручную; экспорт хода решения задач в Excel; загрузка симплекс-таблиц из файла; сохранение симплекс-таблиц в файл; вывод подробного отчета о решении задачи; сохранение результатов решения задач студентами в базу данных; организация просмотра решенных задач, сохраненных в базе данных, преподавателем.

Структура разрабатываемого электронного средства учебного назначения по теме «Решение задач линейного программирования симплекс-методом» представлена на рисунке 1

Рисунок 1 – Структура программного продукта

Логическая модель разрабатываемого электронного средства учебного назначения по теме «Решение задач линейного программирования симплекс-методом» описывается с помощью DFD-диаграмм [2] (рис. 2,3).

Программный продукт

Рисунок 2 – DFD-диаграмма потоков данных первого уровня

Рисунок 3 – DFD-диаграмма потоков данных второго уровня

Первый уровень диаграмм показывает обмен информацией между пользователем и программным продуктом, второй – обмен информацией между функциональными модулями информационной системы (рис. 3).

Структура разработанной базы данных для хранения результатов решения задач студентами, списков групп, номеров задач и персональных данных студентов, а также связи между ними отражены в ER-диаграмме

(рис. 4).

СП_задач

ID_задачи

Номер_задачи

СП_реш_задач

ID_реш_задач

Id_студента Id_задачи Ссылка_на_задачу

СП_студентов

ID_студента

Фамилия Имя Отчество Id_группы

СП_групп

	ID_группы
	Группа

Рисунок 4 – ER-диаграмма базы данных

Разработанный программный продукт может быть использован преподавателями на различных этапах занятий при изучении раздела «Решение задач линейного программирования симплекс - методом», студентами при решении задач для самоконтроля, преподавателем, при проверке выполненных студентами заданий.