應(yīng)用軟件開發(fā)課程設(shè)計(jì)

1、應(yīng)用軟件開發(fā)課程設(shè)計(jì),一、應(yīng)用軟件開發(fā)課程設(shè)計(jì)目的與要求,應(yīng)用軟件開發(fā)課程設(shè)計(jì)是建立在軟件件工程專業(yè)所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上設(shè)置的一門重要的實(shí)踐課程。主要目的是利用所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)用技術(shù)完成一個(gè)具有實(shí)際應(yīng)用的、符合軟件工程規(guī)范的和較高質(zhì)量的應(yīng)用軟件開發(fā)。針對(duì)應(yīng)用軟件開發(fā)提出如下要求：（1）緊密結(jié)合軟件工程規(guī)范，從求解問題的需求分析出發(fā)，建立需求分析模型（用例圖）。（2）應(yīng)用面對(duì)像方法和UML建模工具建立軟件開發(fā)設(shè)計(jì)模型（類圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖

2、和時(shí)序圖等）（3）軟件設(shè)計(jì)盡可能實(shí)現(xiàn)軟件具有程序可閱讀性、可維護(hù)性和可再用性。（4）要求在規(guī)定實(shí)驗(yàn)室和時(shí)間進(jìn)行(成績(jī)由三部分組成：實(shí)習(xí)報(bào)告、軟件實(shí)現(xiàn)完成情況和課程設(shè)計(jì)期間的認(rèn)真程度)。,二、課程設(shè)計(jì)選題,每位同學(xué)任選擇一個(gè)題目或自選一個(gè)題目。選題確定后，要求認(rèn)真完成選題的需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編碼及測(cè)試運(yùn)行完整過程的文檔資料并作為報(bào)告編寫重要內(nèi)容。（1）交互式最短路徑搜索程序?qū)崿F(xiàn)（2）交通咨詢系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（3）在線購(gòu)物網(wǎng)站設(shè)計(jì)

3、（4）基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的圖像識(shí)別（5）自定,三、選題內(nèi)容介紹與技術(shù)要點(diǎn)說明,題目1：（1）內(nèi)容介紹： 用鼠標(biāo)交互虛擬設(shè)計(jì)公交線路網(wǎng)絡(luò)圖，并應(yīng)用該交通網(wǎng)絡(luò)圖實(shí)現(xiàn)公交乘車線路最短路徑搜索，其系統(tǒng)功能：1）鼠標(biāo)交互虛擬設(shè)計(jì)公交線路網(wǎng)絡(luò)圖2）建立有權(quán)圖3）搜索從某公交出發(fā)站到某公交終點(diǎn)站最短乘車線路（2）技術(shù)要點(diǎn)說明該程序設(shè)計(jì)主要應(yīng)用算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的最短路徑算法實(shí)現(xiàn)。它的主要技術(shù)具有三個(gè)方面：1）虛擬設(shè)計(jì)公交線

4、路圖（實(shí)際中為某城市的公交網(wǎng)絡(luò)圖）。2）利用公交線路圖構(gòu)建有權(quán)“圖”存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),3）應(yīng)用最短路徑算法實(shí)現(xiàn)從源點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路徑搜索。三個(gè)功能結(jié)果如圖所示：,圖1 虛擬設(shè)計(jì)公交線路網(wǎng)絡(luò)圖,圖2 有權(quán)圖,圖3 搜索V1~V11最短路徑,程序設(shè)計(jì)類圖：,最短路徑算法描述,（1）建立鄰接矩陣（2）取從v出發(fā)到圖上其余各頂點(diǎn)vi可能到達(dá)的最短路徑長(zhǎng)度作為初值：D[i] = arcs[位于Vex(G,v)[i]] v∈v (3)

5、選擇vj使得：D[i] = min{D[i] | vi∈(V-S)vj就是當(dāng)前求得的一條從v出發(fā)的最短路徑的終點(diǎn)。令：S = S∪{j} (4) 修改從v出發(fā)到集合V-S上任一頂點(diǎn)vk可到達(dá)的最短路徑長(zhǎng)度。if D[j] + arcs[j][k] v2->v3->v9->v10->v11) (7) 繪制最短路徑線路,題目2 （1）內(nèi)容介紹：編制軟件實(shí)現(xiàn)下圖的交通咨詢系統(tǒng)功能：

6、1）從A城到B城中轉(zhuǎn)次數(shù)最少的路線2）從A城到B城里程最短路的路線3）從A城到B城交通費(fèi)用最少的路線4）從A城到B城旅行時(shí)間最少的路線,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,v8,v9,v11,v20,v12,v13,v14,v15,v16,v17,v18,v19,v10,v21,v22,v23,v24,v25,其他數(shù)據(jù)同學(xué)們自己模擬給出。（2）技術(shù)要點(diǎn)說明該軟件設(shè)計(jì)主要技術(shù)步驟： 1、建立數(shù)據(jù)庫(kù)（或數(shù)據(jù)文件）并

7、模擬數(shù)據(jù)1) 城市節(jié)（頂）點(diǎn)表：2）兩城市間權(quán)值表 2、交通咨詢系統(tǒng)界面設(shè)計(jì),,菜單區(qū),交通圖繪制區(qū),咨詢結(jié)果顯示區(qū),用戶交互咨詢區(qū),參考用戶界面設(shè)計(jì),3 交通圖繪制4 建立圖存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)5 最短路徑算法6 路線搜索,Task+TData Data；+TView View ；…………+ void ReadData();+ void CreateGraph()+ void Draw();+ void Find

8、Rout(string A,string B);…………..,TData+TGraph Graph;+ReadData()+CreateGraph(),TGraph+TRout Rout；……..+CreateGraph( );+FindRout(string A,string B);,,TRout,,TDatabase,TFile,,,TviewSeTData(TData *data); -DrawGraph(

9、);-DrawPLine();+Draw();,,應(yīng)用,參考類圖,題目3 ：在線購(gòu)物網(wǎng)站設(shè)計(jì)（1 ）內(nèi)容介紹在線購(gòu)物網(wǎng)站設(shè)計(jì)是一個(gè)以購(gòu)買商品為目標(biāo)的網(wǎng)上商城，不同的主題商品，將設(shè)計(jì)不同的購(gòu)物網(wǎng)站。但系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本架構(gòu)是相同或者說軟件結(jié)構(gòu)模型相同。其主要功能能：,客戶,,注冊(cè)與登錄選購(gòu)物商品放入購(gòu)物車填寫訂單確認(rèn)訂單，進(jìn)入訂單處理,系統(tǒng)管理員,,登錄用戶信息管理商品信息管理訂單處理通知管理友情鏈接,,在線購(gòu)物網(wǎng)站系

10、統(tǒng),（2）技術(shù)要點(diǎn) 電子商務(wù)系統(tǒng)是以電子商務(wù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)上交易實(shí)現(xiàn)體系。開發(fā)在 線電子商務(wù)系統(tǒng)主要技術(shù)步驟：1）搭建開發(fā)平臺(tái)安裝JDK、tomcat、Eclipse、Struts和spring等開發(fā)工具建立Java web軟件開發(fā)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)2）建立數(shù)據(jù)庫(kù)信息表用戶信息表系統(tǒng)管理員信息表商品分類信息表商品詳細(xì)分類信息表訂單信息表購(gòu)買商品信息表3）設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)對(duì)于目前在線購(gòu)物網(wǎng)站系統(tǒng)多數(shù)采用MVC

11、系統(tǒng)架構(gòu)模式，通常的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是：,用戶界面(業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)組織與表現(xiàn)),MVC模式控制層(業(yè)務(wù)邏輯處理與表現(xiàn)層解釋）,,業(yè)務(wù)邏輯代理層(業(yè)務(wù)邏輯接口),業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)層(DAO和I/O層）,文件操作層接口,文件操作層,,,數(shù)據(jù)訪問對(duì)象層,數(shù)據(jù)訪問對(duì)象接口,,文件層,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)層,模型層,控制層,表現(xiàn)層,網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu),client,Controller(servlet),View(JSP),,Java BeanOr

12、Other services,Business Object,請(qǐng)求,響應(yīng),model,網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng),前臺(tái),后臺(tái),生成及訂單查詢,購(gòu)物車,用戶管理,留言板,用戶信息管理,商品管理,管理員身份驗(yàn)證,訂單處理,查看購(gòu)物車,添加購(gòu)物車,結(jié)算購(gòu)物車,題目4：（1）內(nèi)容：該程序設(shè)計(jì)是利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別技術(shù)。（2）主要技術(shù)要點(diǎn)1) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用物理可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)來模擬人腦的結(jié)構(gòu)和功能，它由大量的彼此廣泛連

13、接的處理單元組成，每個(gè)處理單元結(jié)構(gòu)和功能十分簡(jiǎn)單，僅完成某種基本的變換，如圖所示。,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn):具有分布是存儲(chǔ)信息的特點(diǎn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用大量的神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)及對(duì)各聯(lián)結(jié)權(quán)值的分布來表示特定的信息。對(duì)信息的處理具有并行的特點(diǎn)。每個(gè)神經(jīng)元都可以根據(jù)接收到的信息作獨(dú)立的運(yùn)算和處理，然后將結(jié)果傳輸出去。對(duì)信息處理具有自組織、自學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中各神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度用權(quán)值大小來表示，這種權(quán)值可以事先給定，也可以為適應(yīng)周圍環(huán)境而不斷地變

14、化。神經(jīng)元模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的處理單元稱為神經(jīng)元，也稱為節(jié)點(diǎn)。其神經(jīng)元模型結(jié)構(gòu)如圖所示：,X=(1,x1,x2,…,xn)輸入信息矢量W=(w0,w1,w2,…,wn)連接權(quán)矢量Y=(y1,y2,…,ym)輸出矢量u:神經(jīng)元內(nèi)部狀態(tài)f(u):激勵(lì)電平(激勵(lì)函數(shù)),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識(shí)別分類過程,圖像信息,圖像變換與特征提取,特征數(shù)據(jù)規(guī)格化,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器,分類判決,圖像分類結(jié)果,,,,,,層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的結(jié)構(gòu),輸入層: i為節(jié)點(diǎn)，表

15、示圖像特征向量的一個(gè)分量數(shù)據(jù)，輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)可以由特征向量維數(shù)確定。輸出層: k為節(jié)點(diǎn)，表示一種分類，輸出節(jié)點(diǎn)數(shù)可以由分類數(shù)確定。隱層: j為節(jié)點(diǎn)，與網(wǎng)絡(luò)輸出逼近值要求的精度和學(xué)習(xí)系統(tǒng)的復(fù)雜程度密切相關(guān) 。,網(wǎng)絡(luò)各層輸入輸出關(guān)系輸入層：輸入節(jié)點(diǎn)：圖像特征向量的各分量(R、G、B)輸出節(jié)點(diǎn)：Oi=xi i=0,1,2,…,N-1 模式樣本數(shù)隱層：輸入節(jié)點(diǎn)：wji為輸入層Ij節(jié)點(diǎn)與隱層節(jié)點(diǎn)的連接權(quán)值輸

16、出節(jié)點(diǎn)：輸出層：輸入節(jié)點(diǎn)： wkj為隱層j節(jié)點(diǎn)與輸出層節(jié)點(diǎn)的連接權(quán)值輸出節(jié)點(diǎn)：,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)算法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法可分為有監(jiān)督和無監(jiān)督兩類，我們用有監(jiān)督學(xué)習(xí)算法中的反向誤差傳播算法(BP算法）。算法分為兩個(gè)階段：（1）正向過程：輸入信息從輸入層經(jīng)隱層逐層計(jì)算各單元的輸出值；（2）反向傳播過程：輸出誤差逐層向前算出隱層各單元的誤差，并用此誤差修正前層的權(quán)值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)過程實(shí)際是一個(gè)對(duì)連接權(quán)值修正，直到輸

17、出值與希望值的差小于誤差值的迭代過程。為此，定義網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)誤差函數(shù)：,D：網(wǎng)絡(luò)的希望輸出O：網(wǎng)絡(luò)實(shí)際輸出,（3）梯度下降修正權(quán)值法分別求解Wji和Wkj：1）Wji梯度下降修正權(quán)值,2）wkj梯度下降修正權(quán)值：,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì),開始,輸入特征向量維數(shù)和分類類別數(shù),設(shè)定初始連接權(quán)wji和wjk、學(xué)習(xí)率和期望輸出,計(jì)算隱層節(jié)點(diǎn)數(shù),取一個(gè)樣本數(shù)據(jù)Xi加在網(wǎng)絡(luò)輸入端,計(jì)算隱層Oj和輸出層Ok,計(jì)算修正權(quán)值Wji和Wjk,樣本學(xué)習(xí)完否？,