Ауа райын болжаудағы деректер құрылымы

Ауа райын болжаудағы деректер құрылымы.

Деректер базасы қадағалау құрылғыларынан әрбір 6 сағат сайын алынған мәліметтер негізінде құрастырылды.

Ауа райы туралы деректер құрылымы клесі өрістерден тұрады:

1. 
   Мерзімі (p₁) - қадағалау мерзімі;
   
2. 
   Уақыт (p₂) - қадағалау уақыты;
   
3. 
   Температура (p₃) - сол уақыт мезетіндегі ауа температурасы;
   
4. 
   Қысым (p₄) - сол уақыт мезетіндегі атмосфералық қысым;
   
5. 
   Ылғалдылық (p₅) - сол уақыт мезетіндегі ауа ылғалдылығы;
   
6. 
   Жел (p₆) – қадалағау мезетіндегі желдің күші мен бағыты;
   
7. 
   Бұлттылық (p₇) - қадалағау мезетіндегі бұлттылық;
   
8. 
   Процестер (p₈) – қадағаланған метеоролигиялық процесс.
   

Аппроксимациялық функцияның көрінісі бойынша ауа райының параметрлері бірі мақсаттық болып саналады, мысалы, температура (p₃), ал басқалары функция параметрлері: p₃=f(p₁,p₂,p₄,p₅,p₆).

Ауа райының үздіксіз, кейбір көрсеткіштерінің қайталануы, катаклизманың сирек пайда болымен байланысты, кейбір көрсеткіштер тек ағымдық мерзім мен уақытқа ғана тәуелді емес, алдыңғы сағат пен алдыңғы күндегі көрсеткіштерге тәуелді болуы мүмкін.

Мысалы, температураның j –күнгісі (p₃) i-1, i-2, i-3 күнгі параметрлерге тәуелді:

мұндағы i – температура болжауланатын күннің реттік номері, , j – тәуелділік анықталатын көрсеткіштердің күндік реттік номері, t - қадағаланған уақыт.

Мысалы, Шымкент қаласының 2009 жылдағы 10 желтоқсан сағат 18-00 –дегі ауа температурасын көп жылдық метеорологиялық деректер арқылы анықтау керек болсын. Біздің шамалауымыз бойынша, айтылған мерзім көрсеткіштері 2009 жылдың 1, 2, 3 желтоқсандағы 18-00-дегі көрсеткіштерге тәуелді (апталық тәуелділік). Бұл тәуелділіктердің графикалық көрінісі келесідей болады (сурет 2.5).

Сурет 2.5. Параметрлер тәуелділігінің графикалық көрінісі 2009 жыл

Сурет 2.6. Параметрлер тәуелділігінің графикалық көрінісі 2008 жыл

Сурет 2.7. Параметрлер тәуелділігінің графикалық көрінісі 2007 жыл

Алынған таңдау бағдарламаның кірісіне беріледі.

2. Бағдарлама модулінің схемасы функцияланады және құрылымы жобаланады;

3. Объект-эталондар локалды-тиімді таңдауды табу үшін модуль іске асырылады;

4. Локалды-тиімді таңдау негізінде бірқабатты нейрондық желіні құрастыру үшін модель жүзеге асырылады;

«Прогноз» папкасында Prognoz.exe қосымшасы бар және алғашқы деректерімен «Viborka» бумасы бар.

2.3 Құжаттау
Қолданушы инструкциясы.

Бағдарламада ұйымдастырылады:

1. 
   Деректерді таңдау құрылымды текстік файл түрінде оқылады;
   
2. 
   Деректерді қайта өңдеу;
   
3. 
   Бірқабатты нейрондық желінің құрылуы;
   
4. 
   Аппроксимацияның дәлділік графикалық көрінісі;
   
5. 
   Жасанды нейрондық желілер көмегімен ауа райы көрсеткіштерін болжау.
   

Жүйеге ену «Вход в систему» кнопкасын басу арқылы іске асырылады, ал жүйеден шығу сәйкесінше «Выход» кнопкасын басу арқылы жүзеге асырылады. Жүйеге ену кнопкасын басқанда экран бетіне бағдарламаның негізгі формасы көрінеді, сурет 2.10.

Деректерді енгізу мен параметрлерді баптау:

1. 
   Дискідегі файлды таңдау негізгі «Файл» мәзіріндегі «Данные» пунктін таңдауда эксперименталдыө деректер кестеге толтырылады. Файлды таңдағаннан кейін кесте форма бетінде көрінеді (шешілетін есеп аты, призниктер саны, объектілердің жалпы саны, ізделінетін функция берілген кеңістік нүктелері), сонымен қатар, мақсаттық параметр.
   
2. 
   Қолданушы таңдауымен аппроксимация дәлділігі редактор қатарына «Точность аппроксимации» фунцияның максималды жылжу жолымен жасалады;
   
3. 
   Деректердің көрсетілімі [0..1] шкаласында. Бұл қолданушының еркі бойынша қосымша жолауша орнату арқылы терезеде «Отобразить данные в [0..1]» көрсетіледі;
   
4. 
   Эротосфена решеты көмегімен жасанды нейронды желіге арналған локалды тиімді жабылу құрастырылады.
   

5. 
   Аргументтердің берілген нақты мәндеріндегі функция аппроксимациясы. Тәуелді парамертлердің енгізілген мәндері бойынша «Расчет» кнопкасын басқанда мақсаттық параметр есептелінеді (сурет 2.13).
   

Ауа-райын болжау – күрделі ғылыми-техникалық есептердің бірі. Ауа-райын болжауда күрделі математикалық үлгілерді есептеулерді параллель есептеуші немесе суперкомпьютерлер қолданылады. Мұндай есептерді тиімді шешуде жоғары дәрежелі технологиялар қолдануға бағытталған. Есептеулердің түрлі қиындықтарына байланысты ауа-райын болжаулау мен есептеулер жүргізу өзекті мәселелер қатарына енді. Оларды есептеу жаңа ақпараттық технологияларды қолданумен ізделініп, жасанды нейрондық желілер әдістері, яғни дәстүрлі емес әдістерді қолдану. Бағдарламаны орнату және эксплутациялау үшін жүйелік администрациялаудың бастапқы білімдерін білу қажет. Берілген бағдарлама Delphi-дің 7.0 версиясында құрылған және тестіленген. Ең алдымен, BDE-Administrator бағдарламасында «алиасы» атты - берілгендер қорының бүркеніш аттарын құру керек. Delphi тілі Windows қосымшасын құру үшін бірнеше мысалға С++ - та жұмыс істейтін адамдар қажет еді, ал қазір Delphi-нің көмегімен Windows қосымшасын құру үшін бір адам ғана қажет. Windows интерфейсі CASE- технологиясын толығымен интегралды ортадағы барлық өмір цикл фазасында құрылған қолданбалы жүйе мен жобалау жүйесін қамтамасыздандырады.

ҚОРЫТЫНДЫ
Жеке тапсырманы «Климаттық жағдайды бағалайтын бағдарлама» тақыбында орындай отырып, келесідей түйіндер айтуға болады.

Алға қойылған мақсатқа қол жеткізілде деп санауға болады, себебі, ауа райын болжауға арналған бағдарламалық қамтама арнайы маманға арналып жасалынып шықты. Құрастырылған бағдарламалық қамтаманы өндіріске енгізгенде бұрынғы қолмен жасайтын жұмыстардың көп бөлігі автоматтандырылады деп санаймын.

Бағдарлама жазылуы барысында қолданушының ыңғайлығына және достық интерфейс тұрғызуға көңіл бөлінді.

Іс-тәжірибе есебінде келесі мәселелер қарастырылған:

- есептің қойылымы: қолданылып жатқан ақпараттық жүйелерге талдау және шолу жасау, бағдарламалық қамтаманы құрастыруға негіздеме, техникалық тапсырма, бағдарламаның беріктігі, бағдарламалық құралдардың техникалық және жүйелік талаптары көрсетілді.

- бағдарламалық қамтаманы жобалауда құрылып жатқан бағдарламалық қамтамасыздандырудың тағайындалуы, зерттелінетін объектіге талдау жасау, бағдарламалық қамтамасыздандырудың функционалдылығы, жалпы бағдарламалық қамтамасыздандырудың және аппараттық құралдардың таңдауы жүргізілді.

- бағдарламалық қамтаманы іске асыруда бағдарлама алгоритмінің шешілуі жүргізілді, яғни модульдер мен блоктардың арасындағы байланысы, құрылымдық берілгендер мен модульдердің жұмысы, файлдық жүйенің логикалық және физикалық құрылымы және тағайындалуы, интерфейс класстарын сипатталуы және ақпараттық модульдер мен бағдарламаның отладкасы жүргізілді. Сонымен қатар, қолданушыға және бағдарламашыға арналған нұсқама көрсетілді.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. 
   Культин Н. Основы программирования в Delphi 7.0 - Санкт-Петербург, 2015.
   
2. 
   Гофман В. Delphi6/В.Гофман, А.Хомоненко. – Санкт-Петербург: БХВ – Петербург, 2011.
   
3. 
   Фаронов В.В. Программирование баз данных в Delphi 7: Учебный курс/В.В.Фаронов. – СПб.: Питер, 2014.
   
4. 
   Архангельский А. 100 компонентов библиотеки Delphi5. - Санкт-Петербург, 2010.
   
5. 
   Фленов М. Delphi 2005 секреты программирования. – Питер, 2006.
   
6. 
   Харрингтон Д. Проектирование объектно-ориентированных баз данных. Пер. С англ. – М.: ДМК Пресс, 2001.
   
7. 
   Абдолдина Ф.Н. Delphi ортасында бағдарламалау. Әдістемелік құрал.- ШҚМУ баспасы, Өскемен, 2005.
   
8. 
   Баас Р. Delphi4. – К.: Издательская группа BHV, 2003.
   
9. 
   Дарахвелидзе П. Программирование в Delphi5. – Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2001.
   
10. 
    Александровский А. Д. Delphi5. Разработка корпоративных приложений. – М.: ДМК, 2000.
    
11. 
    Конноли Т. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика.-М.: Вильямс, 2001.