FORTRAN语言课程设计.doc

中南大学本科生课程设计(实践)设计报告( 程序设计基础) 题目微分方程求解问题学生学号 1208100416 学生姓名焦联洪指导教师蔡旭晖学院土木建筑学院专业班级土建类 1004 班计算机基础教学实验中心 2011 年6月 30日 FORTRAN 语言课程设计一. 课程设计的目的随着互联网的快速发展, 一种新生产工具——计算机以其成本低、速度快、效果好的优点, 越来越受到全社会的重视。计算机是在程序的控制下进行工作的当今社会,计算机的应用已渗透到各个领域, 在社会生活中扮演原来越重要的角色。而计算机是在程序的控制下自动运行, 计算机解决任何程序都必须与解决问题的程序。许多人认为, 程序设计应是计算机程序人员的一项基本功, 同时也是当地大学生进行思维方式训练的一种法方法。 FORTRAN 设计的目的, 就是要通过实践, 利用 FORTRAN 语言编写出适合自己实际遇到问题的有用的程序,让计算机完成自己指定的问题。二. 设计思想①问题分析: 我选的问题是微分方程的求解问题, 该问题是对鱼类种群相互制约关系的研究,意大利生物学家 Ancona 在第一次世界大战期间,地中海各港口捕获的几种鱼类捕获量百分比的资料中,发现鲨鱼的比例有明显增加。为了反映在没有人工捕获的自然环境中食饵与捕食者之间的制约关系,需建立一个食饵—捕食者系统的数学模。并且绘制食饵和鲨鱼数量随时间的变化情况图。这个问题相当于解一个二元微分方程组,经过对所给方程式和数据的分析后,我们可以根据诱饵与捕食者的相互制约关系( 如食饵、捕食者(鲨鱼)在某时刻的数量;还有食饵、捕食者的固有增长率; 以及捕食者掠取食饵的能力和食饵对捕食者的供养能力等方面) 来解决着这个问题,从而根据所给数据和方程式编写出我们的程序。②设计目标: 首先设计一个主程序. 函数子程序. 一个绘图子程序来构成程序的主体框架, 主程序根据两个子程序提供的信息来计算出各个积分点的函数值和最终的图像。函数子程序利用诱饵和捕食者的制约关系是来编写, 制约关系中计算出来积分值可利用两个一维数组和一个二维数组来实现转化。绘图子程序根据前两个程序计算出来的积分值利用描点法和 FORTRAN 内部提供的内部函数文件在 QUICKWIN APPLICATION 的条件来绘出最终曲线。然后阅读程序的人可根据计算机所会出的图行直观的表达出数字所想表达的意思。从而达到我们的最终的设计目标。三. 系统设计与实现目标①系统总体设计框架根据输出结果画编译与调试从而出设计算法各个子程序数据库和等镶嵌语各个程序间分析输出问题所给数据输出最终结函数子程绘图子程主程序分析所给函数模块主程序②程序设计的算法构建一个主程序和一个函数子程序和一个绘图子程序, 通过题中已给数据和已给微分方程式来建立实现主子程序之间的相互连接关系, 通过一个二维数组和两个一维数组来实现数据之间的互换, 从而把主程序和函数子程序连接起来。实现程序之间的最终输出结果,并保存入所需文件中, 得到自己需要的数据。而绘图子程序根据前两个程序计算出来的积分值利用描点法和 FORTRAN 内部提供的内部函数文件在 QUICKWIN APPLICATION 的条件来绘出最终曲线。然后阅读程序的人可根据计算机所会出的图行直观的表达出数字所想表达的意思。从而达到我们的最终的设计目标。③程序设计的数据结构题目:微