МАКЕТ ТЕСТА Карта тестовых заданий Компетенция: ОПК-2. Способен формулировать задачи профессиональной деятельности на основе знаний профильных разделов математических и естественнонаучных дисциплин (модулей). Индикатор: ОПК- 2.3 Проводит вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных средств с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления. Дисциплина: Основы моделирования систем управления. Описание теста: 1. Тест состоит из 70 заданий, которые проверяют уровень освоения компетенций обучающегося. При тестировании каждому обучающемуся предлагается 30 тестовых заданий по 15 открытого и закрытого типов разных уровней сложности. 2. За правильный ответ тестового задания обучающийся получает 1 условный балл, за неправильный ответ – 0 баллов. По окончании тестирования, система автоматически определяет «заработанный итоговый балл» по тесту, согласно критериям оценки 3 Максимальная общая сумма баллов за все правильные ответы составляет – 100 баллов. 4. Тест успешно пройден, если обучающийся правильно ответил на 70% тестовых заданий (61 балл). 5. На прохождение тестирования, включая организационный момент, обучающимся отводится не более 120 минут. На каждое тестовое задание в среднем по 3 минуты. 6. Обучающемуся предоставляется одна попытка для прохождения компьютерного тестирования. Кодификатором теста по дисциплине является раздел рабочей программы «4. Структура и содержание дисциплины (модуля)». Комплект тестовых заданий Задания закрытого типа Задания альтернативного выбора Выберите один правильный ответ Простые (1 уровень) 1 Параметрами системы называют А) Показатели, количественно определяющиеся физическими свойствами элементов системы Б) Величины, характеризующие энергетическое или информационное наполнение элемента или подсистемы В) Свойства элементов объектов системы 2 Метод моделирования исследования объектов, при котором изучаемый объект (процесс, явление) воспроизводится с сохранением его физической природы или используется аналогичное другое физическое явление, называется А) Экспериментальным (физическим) Б) Расчетным В) Аналитическим 3 Тип математических моделей, которые используют алгоритмы называются А) Имитационные Б) Детерминированные В) Аналитические 4 Чрезмерные допущения в математической модели приводят к А) Недопустимой потере точности Б) Громоздкости модели В) Качественному ее моделированию 5 Модель, которая описывает взаимодействие популяций живых организмов, называют А) Лотки-Вольтерры Б) Лоренца В) Фуко Средне –сложные (2 уровень) 6 Систему, в которой внешнему наблюдателю доступны лишь входные и выходные величины, а структура и внутренние процессы не известны, относят к типу А) «Черный ящик» Б) «Серый ящик» В) «Белый ящик» 7 Систему, в которой что-то из внутреннего строения объекта известно, а что-то остается неизвестным, например, модель состава системы с неизвестной структурой или модель структуры с неизвестным составом, относят к типу А) «Серый ящик» Б) «Белый ящик» В) «Черный ящик» 8 Конструктивно обособленная или искусственно выделенная проектировщиком часть объекта управления, для которой принимается допущение о сосредоточенности параметров, характеризующих накопление, называют А) Накопитель вещества или энергии Б) Признак накопления В) Емкость накопления 9 Краевыми для системы уравнений математической модели называют условия, которые А) накладываются на границе исследуемой области и в начальный момент времени Б) налагаются на производные искомой функции В) накладываются в начальный момент времени 10 Конечная разность первого порядка превращается в А) конечную разность второго порядка Б) константу В) производную первого порядка 11 Линейные системы легче идентифицировать чем нелинейные, т.к. они обладают свойством А) Суперпозиции Б) Неопределенности В) Дополнительности 12 Основной особенностью моделирования схем с операционным усилителем является то, что его коэффициент считается равным А) Бесконечности Б) Единице В) Десяти 13 Математический маятник находится на платформе, которая движется с заданной постоянной скоростью V. Рассматриваемый маятник имеет степеней свободыА) одну Б) две В) три 14 Количество этапов математического моделирования исчисляется в количестве А) 7 Б) 6 В) 5 15 Диссипативными называют динамические системы, в которых запас энергии со временем А) Уменьшается Б) Увеличивается В) Остается постоянным 16 Для динамических моделей в качестве независимой переменной рассматривается А) Время Б) Скорость В) Перемещение 17 Базовым понятием операционного исчисления является преобразование А) Лапласа Б) Фурье В) Хаара 18 Физические явления, в основе которых лежат законы сохранения массы, импульса, энергии, математически отображаются в виде уравнений, которые называются А) Интегральные Б) Алгебраические В) Переменных состояния 19 Под системой понимают совокупность машин и устройств, выполняющих какойлибо технологический процесс и взаимосвязанных между собой потоками А) Энергии, вещества и информации Б) Информации В) Энергии 20 Декомпозицией называют А) Разделение технологического объекта на подсистемы (подобъекты) Б) Объединение технологического объекта на подсистемы (подобъекты) В) Выделение главных переменных объекта 21 Звено, которое предполагает наличие в моделируемом объекте по крайней мере двух разнородных накопителей энергии, которые способны запасать энергию и взаимно обмениваться ею, называют А) Колебательным Б) Пропорциональным В) Пропорционально-дифференцирующим 22 К стохастическим моделям не относят А) Материальную точку Б) Идеальный газ В) Квантовый осциллятор Сложные (3 уровень) 23 Если амплитуда колебания этого осциллятора близка к π, то движение на фазовой плоскости близко к сепаратрисе и под действием малой периодической вынуждающей силы система демонстрирует хаотическое поведение. Одну из простейших механических систем, в которой хаос возникает под действием периодического возмущения, называют А) Математическим маятником Б) Сплошной средой В) Материальной точкой 24 Гидродинамическая модель идеального смешения dC/dt=(1/τ)(C0-C) при условии t=0 C(0)=C0 является моделью с параметрами, которые называют А) Сосредоточенными Б) Распределенными В) Невычислимыми 25 Уравнение гидродинамической модели идеального вытеснения ∂С/∂t=-u(∂С/∂l), где u-линейная скорость потока, l-длина аппарата, t-время, начальные условия: при t = 0 С(0, l) =C0; граничные условия: при l = 0 C(t, 0) =С0 является моделью с параметрами, которые называют А) Распределенными Б) Сосредоточенными В) Невычислимыми Задания на установление соответствия Установите соответствие между левым и правым столбцами. Простые (1 уровень) 26 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Этот подход в моделировании подразумевает функциональное исследование, подавая на вход системы специальные управляющие воздействия и наблюдая переходные процессы выходных переменных, возникающие в результате этих воздействий. Позволяет оценивать динамические свойства объекта и строить его математическую модель. 2 Этот подход в моделировании подразумевает построение математической модели исследуемого объекта на основе знания законов (физических, химических, механических) протекания процессов, характеризующих данный объект. 27 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Моделирование, которое позволяет изучить реальный объект, процесс или систему путем их замены математической моделью, более удобной для экспериментального исследования с помощью ЭВМ, называют 2 Моделирование, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему (построенная модель описывает процессы так, как они проходили бы в действительности), с которой проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе, называют А) Экспериментальный Б) Аналитический В) Системный Г) Функциональный А) Математическим Б) Имитационным В) Аналитическим Г) Физическим Средне-сложные (2 уровень) 28 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Статистический метод, который позволяет определить распределение характеристик исследуемого объекта в интервале от минимального до максимального значений, называют 2 Метод анализа данных, который предсказывает ценность неизвестных данных с помощью другого связанного и известного значения данных, называют 29 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Метод, применение которого требует обязательного знания закона распределения изучаемых признаков в совокупности и вычисления их основных параметров 2 Метод, применение которого не требует знания закона распределения изучаемых признаков в совокупности и вычисления их основных параметров 30 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Математические модели с этими параметрами широко применяются для описания систем, состоящих из дискретных объектов или совокупностей идентичных объектов (например, модель полупроводникового лазера) 2 Математические модели с этими параметрами описывают процессы диффузии, теплопроводности, распространения волн различной природы и т. п. В качестве основы математической модели применяют уравнения математической физики, в том числе и нелинейные А) Частотным Б) Линейной регрессией В) Экспериментальных переменных Г) Корреляционным А) Параметрический Б) Непараметрический В) Абстрактный Г) Статистический А) Сосредоточенными Б) Распределенными В) Экстремальными 31 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Процессы, происходящие в цилиндрических аппаратах со сферическим дном в условиях интенсивного перемешивания при наличии отражающих перегородок можно отнести к модели 2 Динамические характеристики потока при его поршневом течении без перемешивания вдоль потока и равномерном распределении субстанции в направлении, перпендикулярном движению можно отнести к модели 32 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Решение, которое подынтегральную функцию заменяет ступенчатой, называется методом 2 Решение, которое подынтегральную функцию заменяет кусочно-линейной, называется методом 33 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Интегрирующим звеном описывается 2 Колебательным звеном описывается 34 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Модель закона Ньютона F = ma является 2 Модель типа закона Ньютона F(t) = a(t)m(t) является А) Идеального смешения Б) Идеального вытеснения В) Ячеечной Г) Диффузной А) Прямоугольников Б) Трапеций В) Симпсона А) Гидравлический демпфер Б) Гироскопическая система В) Механический редуктор А) Статической Б) Динамической В) Дифференциальной Сложные (3 уровень) 35 Установите соответствие: (1А, 2Б) 1 Космический аппарат, находящийся на круговой орбите вокруг Земли, космическая ракета на этапе взлета, когда интенсивно расходуется топливо- все указанное можно отнести к системе 2 Ракета, масса которой в течение полета изменяется в связи с выгоранием топлива, система управления полетом снаряда, параметры которой могут зависеть от дальности снаряда до цели и изменяться со временем в процессе движения снаряда- все указанное можно отнести к системе А) Стационарной Б) Нестационарной В) Неуправляемой Г) Неустойчивой Задания открытого типа Задания на дополнение Напишите пропущенное слово. Простые (1 уровень) 36 Изучение объекта или явления путем создания его копии или аналога называют______________ (моделированием, моделирование) 37 Совокупность технических средств, важнейшей частью которых является объект управления, информационно-измерительная система, совокупность технических средств воздействия на объект управления, управляющее устройство называют______________ (системой управления, система управления) 38 Анализ, который сводит результаты моделирования к оценке разброса значений относительно среднего значения, т.е. к оценке силы корреляционной связи, называют ______________ (корреляционным, корреляционный) 39 Физическая переменная, которая характеризует расход (скорость подачи или отвода вещества или энергии по каналу связи накопителя с внешней средой или другим накопителем) называется______________ (потоком, поток) 40 Физический конструктивный параметр, определяющий предельные возможности накопителя по созданию запаса вещества или энергии называется______________(емкость накопления, емкостью накопления, ёмкость накопления, ёмкостью накопления) 41 Нахождение оптимальной в некотором смысле модели, построенной по результатам наблюдений над входными и выходными переменными объекта называется______________(идентификацией, идентификация) 42 Модель, которая является промежуточным звеном между моделью идеального смешения и идеального вытеснения, называется ______________ (ячеечная, ячеечной) Средне-сложные (2 уровень) 43 Модели, которые применяют для описания структуры потоков в аппаратах, не разделенных на ступени (например, массообменные аппараты с непрерывным контактом) называют ______________ (диффузные, диффузными) 44 Метод приближённого представления замкнутых нелинейных систем, при котором исследование нелинейной системы заменяется анализом линейной системы, в некотором смысле эквивалентной исходной, называется______________(линеаризацией, линеаризация) 45 Повторное применение какой-либо называют______________ (итерацией, итерация) математической операции 46 Методы, которые предполагают получение приближенного решения дифференциального уравнения в виде таблицы приближенных значений искомой функции y(t) для ряда значений независимой переменной t из интервала [t0; T], называют ______________(численными, численные) 47 Класс численных методов, где рассматриваются решения задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений и их систем, называется______________(методы Рунге-Кутты, Рунге-Кутты) 48 Основная задача теории дифференциальных уравнений, которая состоит в нахождении решения (интеграла) дифференциального уравнения, удовлетворяющего так называемым начальным условиям, называется ______________(Коши) 49 Передаточные функции относят к классу ______________(динамических моделей, динамическая модель) 50 Фундаментальное свойство динамических систем, связанное с возможностью перевода системы из заданного начального состояния в любое другое, называется______________(управляемостью, управляемость) 51 Определение параметров регрессионной модели на основе минимизации суммы квадратов отклонений некоторых функций от экспериментальных входных данных, называют ______________(методом наименьших квадратов, метод наименьших квадратов, МНК) 52 Основной и необходимый источник информации для построения статистической модели является ______________(эксперимент) 53 Обработка экспериментальных данных при использовании корреляционного и регрессионного анализа дает нам возможность построить статистическую математическую модель в виде уравнения______________ (регрессии, регрессия) 54 План (таблица), каждая строчка которого представляет собой условия опыта, а каждый столбец матрицы соответствует значениям переменных в различных опытах называется______________ (матрицей планирования, матрица планирования ) 55 Эксперимент над математической моделью объекта на ЭВМ, который состоит в том, чтобы по одним параметрам модели вычислить другие ее параметры и на этой основе сделать выводы о свойствах явления, описываемого математической моделью, называют ______________ (вычислительным, вычислительный) 56 Существует класс объектов, для которых по различным причинам не разработаны аналитические модели, либо не разработаны методы решения полученной модели. В этом случае математическая модель заменяется _____________( имитатором, имитатор) 57 Общее название группы численных методов, основанных на получении большого числа реализаций стохастического (случайного) процесса, который формируется таким образом, чтобы его вероятностные характеристики совпадали с аналогичными величинами решаемой задачи, называют______________ (Монте-Карло, Монте Карло) 58 Математическая модель, описывающая свойства резистивного сопротивления, определяется ______________ (законом Ома, закон Ома) 59 С точки зрения теории колебаний модель Вольтерры — Лотки является системой, которую называют ______________ (консервативной, консервативная) 60 В динамических условиях скорость равна______________ (нуль, нулю, ноль, нолю) накопления субстанции всегда не 61 Граничные условия первого рода носят название ______________ (Дирихле) 62 Траектория, которая отображает процесс изменения состояния динамической системы во времени называется______________ (фазовой, фазовая) 63 Семейство фазовых траекторий, которые позволяют судить о динамических свойствах изучаемой физической системы, таких как устойчивость, тип и качество переходного процесса, количество состояний равновесия, возможность возникновения автоколебаний и др., называют ______________ (фазовым портретом, фазовый портрет) 64 Совпадение модели моделируемой системы в отношении цели моделирования называют______________ (адекватностью, адекватность) 65 Процесс подтверждения того, что модель правильно реализована в отношении концептуальной модели (она соответствует спецификациям и предположениям, которые считаются приемлемыми для данной цели применения) называется______________ (верификацией, верификация) 66 Соответствие изменения выходных переменных незначительным изменениям входных переменных модели называют______________ (чувствительностью, чувствительность) Сложные (3 уровень) 67 Для упрощения расчета переноса теплоты между поверхностью твердого тела и движущейся сплошной средой используют закон теплоотдачи, который называют законом ______________ (Ньютона-Рихмана, Ньютон-Рихман) 68 Детерминированное описание процесса переноса вещества в процессах массопередачи основано на фундаментальных законах диффузии ______________ (Фика, Фик) 69 Являются основными формулами вариационного исчисления, c помощью которых ищутся стационарные точки и экстремумы функционалов. В частности, эти уравнения широко используются в задачах оптимизации и совместно с принципом стационарности действия используются для вычисления траекторий в механике, их называют уравнения ______________ (Лагранжа, Лагранж) 70 Интегральный закон излучения абсолютно чёрного законом______________ (Стефана-Больцмана, Стефан-Больцман) тела называют Карта учета тестовых заданий Компетенция Индикатор Дисциплина Уровень освоения 1.1.1 (20%) 1.1.2 (70%) 1.1.3 (10%) Итого: ОПК-2. Способен формулировать задачи профессиональной деятельности на основе знаний профильных разделов математических и естественнонаучных дисциплин (модулей). ОПК- 2.3 Проводит вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных средств с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления. Основы моделирования систем управления Тестовые задания Итого Закрытого типа Открытого типа Альтернативный Установление выбор соответствия/ На дополнение последовательности 5 2 7 14 17 7 24 48 3 1 4 8 25 шт. 10 шт. 35 шт. 70 шт. Критерии оценивания Критерии оценивания тестовых заданий Критерии оценивания: правильное выполнение одного тестового задания оценивается 1 условным баллом, неправильное – 0 баллов. Максимальная общая сумма баллов за все правильные ответы составляет наивысший балл – 100 баллов. Шкала оценивания результатов компьютерного тестирования обучающихся (рекомендуемая) Оценка Процент верных ответов Баллы «удовлетворительно» 70-79% 61-75 баллов «хорошо» 80-90% 76-90 баллов «отлично» 91-100% 91-100 баллов Ключи ответов № Номер и тестовых вариант заданий правильного ответа 1 А 2 А № Номер и вариант правильного ответа тестовых заданий 36 37 3 4 5 А А А 38 39 40 6 7 8 9 10 11 12 13 14 А А А А А А А А А 41 42 43 44 45 46 47 48 49 15 16 А А 50 51 17 18 19 А А А 52 53 54 20 21 22 23 24 25 26 27 28 А А А А А А 1А, 2Б 1А, 2Б 1А, 2Б 55 56 57 58 59 60 61 62 63 29 30 31 1А, 2Б 1А, 2Б 1А, 2Б 64 65 66 32 33 34 35 1А, 2Б 1А, 2Б 1А, 2Б 1А, 2Б 67 68 69 70 (моделированием, моделирование) (системой управления, система управления) (корреляционным, корреляционный) (потоком, поток) (емкость накопления, емкостью накопления, ёмкость накопления, ёмкостью накопления) (идентификацией, идентификация) (ячеечная, ячеечной) (диффузные, диффузными) (линеаризацией, линеаризация) (итерацией, итерация) (численными, численные) (методы Рунге-Кутты, Рунге-Кутты) (Коши) (динамических моделей, динамическая модель) (управляемостью, управляемость) (методом наименьших квадратов, метод наименьших квадратов, МНК) (эксперимент) (регрессии, регрессия) (матрицей планирования, матрица планирования ) (вычислительным, вычислительный) ( имитатором, имитатор) (Монте-Карло, Монте Карло) (законом Ома, закон Ома) (консервативной, консервативная) (нуль, нулю, ноль, нолю) (Дирихле) (фазовой, фазовая) (фазовым портретом, фазовый портрет) (адекватностью, адекватность) (верификацией, верификация) (чувствительностью, чувствительность) (Ньютона-Рихмана, Ньютон-Рихман) (Фика, Фик) (Лагранжа, Лагранж) (Стефана-Больцмана, СтефанБольцман)
