工程数学实验二

Posted 2023-05-11 psh888

clear all;
close all;
clc;

% 定义目标函数
f = @(x) 100*(x(1)^2 - x(2))^2 + (x(1) - 1)^2;

% 定义梯度函数
grad_f = @(x) [400*x(1)*(x(1)^2 - x(2)) + 2*(x(1) - 1); -200*(x(1)^2 - x(2))];

% 定义终止准则
epsilon = 1e-5;

% 定义最大迭代次数
max_iter = 1000;

% 定义初始点
initial_points = [0.8 0.8; -1.2 1.0; -0.2 -0.2; 1.2 1.2; 0.0 0.5];

% 遍历每个初始点
for i = 1:size(initial_points, 1)
x0 = initial_points(i, :)\'; % 初始点
x = x0;
iter = 0;
alpha = 0.01; % 步长

% 开始迭代
while norm(grad_f(x)) > epsilon && iter < max_iter
d = -grad_f(x); % 负梯度方向
x_new = x + alpha * d; % 更新点
if f(x_new) < f(x)
x = x_new;
else
alpha = alpha / 2; % 步长减半
end
iter = iter + 1;
end

% 输出结果
fprintf(\'初始点: [%f, %f]\\n\', x0(1), x0(2));
fprintf(\'迭代次数: %d\\n\', iter);
fprintf(\'最优解: [%f, %f]\\n\', x(1), x(2));
fprintf(\'最优函数值: %f\\n\', f(x));
fprintf(\'\\n\');
end

 

实验二：数据流图建模实验｜软件工程

目录

• • • 详细描述
    • 建立分层的数据流图
    • 数据字典
    • 运行检验截图
    • 总结

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详细描述

$\bullet$病人住院前，先办理入院手续，如果病人有医疗卡，则表明其在系统中已经存有相关信息，继续为其分配床位、主治医生，并收取住院押金。如果病人没有医疗卡，则需要先建立病人档案，再进行上述操作。
$\bullet$ 病人住院过程中，主治医师会每天查房，记录病情到病历中，并根据病人每日病情，开出医嘱或化验单。护士站根据该站所有病人的医嘱生成领药单，药房每天根据该领药单进行配药、送药，并记录药品分发情况。如果医嘱中涉及辅助治疗，由护士站负责执行，并记录治疗执行情况。病人凭医生出具的化验单进行各类化验检查，医生将化验结果记录到病人病历中。
$\bullet$ 医院财务部门每天需统计病人当日的消费情况，并从总账中进行扣费，如果余额小于指定值，则通过主治医生向病人催缴。
$\bullet$ 病人如果想出院，首先需要征得主治医生的同意，开具出院小结，凭该小结完成出院前的所有结算工作，病人相关的病历归档后才能出院。

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建立分层的数据流图

$顶层图$

在顶层图中主要介绍了六个实体与最核心的医院住院管理系统之间的关系，如下图所示：

$0层图$

在0层图中，将医院住院管理系统继续向下划分为分配系统、病情管理、药品分配和账单计费四个部分，在病情管理和账单计费之间添加了医疗费用表，在药品分配与账单计费之间添加了药品费用表。

$第一层图（病情管理展开）$
继续将病情管理进行展开我们可以得到每日查房、辅助治疗、化验管理以及计算医疗化验费用四个部分，其中我们新增了两个表，即在化验管理与计算医疗化验费用之间的化验费用表，在辅助治疗与计算医疗化验费用之间的辅助治疗费用表。

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数据字典

$数据项条目$

编号	名称	别名	简述	类型（长度）
IO1	病人名字	pName	病人的姓名	char(32)
IO2	病人id	pId	病人进入医院分配的编号	char(20)
IO3	医生名字	dName	主治医生的姓名	char(32)
IO4	医生id	dID	主治医生在医院中的编号	char(20)
IO5	病房号	roomNo	为入院病人分配的病房号	int（3）
IO6	病床号	bedNo	为入院病人分配的病床号	int（2）
IO7	病人化验项目	pLabItems	医生开的化验项目	char(32)
IO8	病人化验结果	pLabResults	相应化验项目对应的化验结果	char(32)
IO9	药方	prescription	为药房所开的药品	char(32)
IO10	治疗方案	treatoptions	病人的具体治疗方法	char(32)
IO11	辅助治疗消费	treatConsumption	病人每天的消费金额	int
IO12	发放药品记录	recordDrugDistribution	记录发放的药品	char(32)
IO13	化验消费	labConsumption	化验费用	int
IO14	药品消费	drugConsumption	买药消耗的金额	int
IO8	病人化验结果	pLabResults	相应化验项目对应的化验结果	char(32)

$数据流条目$

编号	名称	别名	简述	组成
LO1	病人信息	pInfo	包括病人的名字与入院ID	IO1+IO2
LO2	床号、主治医生信息	basicInfo	包括为病人分配的各项信息	IO3+IO4+IO5+IO6
LO3	分配信息	assignInfo	包括病人相关信息	IO1+IO2+IO5+IO6
LO4	化验单	labTestSheets	包括病人信息、医生信息以及化验项目	IO2+IO4+IO5+IO6+IO7
LO5	化验结果	labResults	包括病人信息、医生信息以及化验结果	IO2+IO4+IO5+IO6+IO8
LO6	医嘱	medicalAdvice	包括医生的治疗方案与病人的基本信息	IO2+IO4+IO5+IO6+IO10
LO7	领药单	medicalPrescription	包括药方以及基本信息	IO2+IO4+IO5+IO6+IO9
LO8	消费情况	consumption	包括病人基本信息与每日消费	IO2+IO4+IO11+IO13+IO14
LO9	药品发放情况	distributionOfMed	包括病人基本信息与药品发放情况	IO2+IO4+IO5+IO6+IO12

$加工条目$

编号	名称	别名	简述	加工号	加工逻辑
PO1	每日查房	dailyRounds	病人的主治医生每天工作	1.2.1	主治医生每天进行该操作进行病情的记录
PO2	辅助治疗	adjuvantTherapy	由护士站执行辅助治疗	1.2.2	如果主治医生发出的医嘱中涉及辅助治疗，那么护士站则对病人进行该操作
PO3	化验管理	labManage	化验部门接收化验单并执行然后记录病人的化验结果	1.2.3	根据主治医生发出的化验单对病人进行对应的化验操作
PO4	计算医疗化验费用	calCosts	统计病人每日消费	1.2.4	记录病人的化验费用，如果有进行辅助治疗那么增加辅助治疗的费用

$文件条目$

编号	名称	别名	简述	组成	文件组织
FO1	医疗化验费用	medicalLabCosts	辅助治疗与化验治疗的费用	｛IO2+IO11+IO13｝	IO2升序
FO2	药品费用	drugCosts	消耗的药品费用之和	｛IO2+IO12｝	IO2升序

$外部实体$

编号	名称	别名	简述	输入数据流	输出数据流
EO1	病人	patient	入院住院看病	LO2	LO1
EO2	主治医生	doctor	每天查房帮助病人	LO3	LO4+LO6
EO3	化验部门	labDepartment	为病人进行化验检查	LO4	LO5
EO4	护士站	nurse	生成领药单以及为病人进行辅助治疗	LO6	LO7
EO5	财务部门	fianceDepartment	统计病人每日消费情况进行扣费	LO8	\\
EO6	药房	pharmacy	配药、送药以及记录药品发放情况	LO7	LO9

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运行检验截图

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总结

$\bullet$根据前面所化的用例图以及类图可以帮助我们快速确定数据流图的顶层拥有哪些实体以及数据流。

$\bullet$注意顶层中出现的数据流在我们接下来的下层的流图中对应的位置也需要出现，同时还可以再增加一些细节来继续完善该数据流图。

$\bullet$越往下层数据项的流向越具体。