Методические указания для студентов Разработал: проф. И. В. Штурц Аннотация

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Кафедра "Прикладная математика"

КАК ВЫПОЛНИТЬ, ОФОРМИТЬ И ЗАЩИТИТЬ МАГИСТЕРСКУЮ ДИССЕРТАЦИЮ

И ДИПЛОМНУЮ РАБОТУ

Методические указания для студентов

Разработал: проф. И.В. Штурц

Аннотация

Пособие содержит комплекс требований и рекомендаций, которым должны следовать участники завершающего этапа обучения на кафедре. В первую очередь, пособие адресовано магистрантам и дипломникам. Оно может быть также полезно научным руководителям и рецензентам магистерских диссертаций и дипломных работ. Поскольку выпускная работа бакалавра – это уменьшенный вариант диссертации, материалы пособия (за вычетом процедурных вопросов) полезны также и для студентов 4 курса.

Содержание

Введение

Цель выпускной работы и общие требования к ней
Выбор темы работы
Задачи преддипломной практики. Экзамен по практике
Требования к содержанию и стилю
Требования к оформлению
Непосредственная подготовка к защите
Процедура защиты на заседании ГАК

Заключение

Приложение А. Формат задания по дипломному проектированию

Приложение Б. Пример раздела «Содержание» магистерской диссертации

Приложение В. Пример оформления реферата

Приложение Г. Примеры библиографических описаний

Приложение Д. Примеры библиографических описаний в разделе «Список использованных источников»

Введение

Диплом выпускника кафедры "Прикладная математика" – это сертификат, удостоверяющий квалификацию инженера-математика, а не просто инженера. Традиции физико-механического факультета и нашей кафедры требуют, чтобы магистерская диссертация подтверждала вашу способность выполнять сложную инженерную и исследовательскую работу на современном уровне. Не менее важно это и для вас: это хороший шанс продемонстрировать свои знания и способности и успешно начать карьеру. Дипломная работа специалиста отличается от магистерской диссертации только тем, что к ее исследовательской части предъявляются меньшие требования, она обычно имеет более практическую направленность.

До сих пор в стенах университета вы были пассивными исполнителями учебных заданий (за исключением, возможно, работы по НИР). Сейчас же многое зависит от вашей инициативы. Знайте, что вы - самый заинтересованный участник полугодового процесса подготовки и защиты актуальной, трудной, отличной выпускной работы. Не стоит тратить эти полгода на кодирование 1001-ой версии подсистемы АСУ "Расчет зарплаты" - это никому не интересно. Не нужно бояться трудностей, потому что их преодоление - это единственный способ превратить зарабатывание средств на жизнь из докучливой обязанности в захватывающее приключение.

1. Цель выпускной работы и общие требования к ней

Выпускная работа – это сообщение, подобно другим видам научно-технической коммуникации: статье, отчету, руководству пользователя программного продукта и т.п. Для успешной коммуникации нужно четко понимать ее цель и учитывать контекст адресата (целевой аудитории) – это во многом определяет и содержание, и форму сообщения.

Цель выпускной работы - квалификационная: автор должен доказать свой высокий уровень знаний и умений в выбранной специальности. Ее адресат – Государственная Аттестационная Комиссия (ГАК), а также руководитель и рецензент, проводящие предварительную экспертизу этого уровня.

Правильное целеполагание – один из главных принципов сознательной человеческой деятельности вообще, и его нарушение приводит к грубым ошибкам. Так, многие студенты-выпускники ошибочно видят цель дипломной работы или магистерской диссертации в передаче знания о только результате выполненного проекта и превращают свой доклад на защите в лекцию о разработанной ими программе, спроектированной аппаратуре (или хуже того, в их рекламу!). Между тем, цель защиты – иная: доказать свою высокую квалификацию. Чувствуете разницу? Конечно, узкий специалист в данной области может оценить уровень квалификации автора по результату его работы, но ведь в комиссии такого специалиста, скорее всего, нет! Вместо того, чтобы подробно описывать детали устройства и использования своего продукта, дипломник должен рассказать о проблемах и трудностях, которые ему пришлось преодолеть, о знаниях и методах, которые он применил. Таким же по содержанию в основном должен быть и текст выпускной работы. Иначе говоря, выпускная работа и доклад на ее защите по форме должны быть отчетом о работе, а по содержанию – больше описанием процесса выполнения работы, чем конечного результата.

Под контекстом адресата понимается его сумма знаний. Чтобы быть кратким, сообщение не должно содержать лишней информации, известной адресату, а чтобы быть понятным – должно опираться на контекст адресата и в случае необходимости восполнять отсутствующие у него знания. Говоря шире, чтобы быть понятым адресатом без излишних усилий, сообщение должно быть доступным и в лексическом (прежде всего, в терминологическом), и в речевом отношении (с использованием простых синтаксических конструкций, особенно в устной речи). Нужно давать определения новым терминам и сокращениям, избегать узкопрофессионального жаргона. Таким образом, доступность – это ориентация на понимание как на важнейшую цель коммуникации.

Кроме доступности, эффективной коммуникации способствуют и другие коммуникативные качества речи: точность, логичность, выразительность, грамматическая правильность, чистота – то, что называется научным стилем изложения.

2. Выбор темы работы

Нет нужды говорить о важности этого этапа. Тема должна быть:

актуальной, т.е. связанной с решением практически ценной задачи на современном уровне;
соответствующей специальности кафедры, т.е. требующей знания изученных дисциплин;
достаточно сложной, нетривиальной, предполагающей применение элементов научного исследования.

На последнем стоит остановиться подробнее. Дело в том, что студента-дипломника часто пытаются использовать как рабочую силу для решения текущих производственных задач и поручают ему рутинную работу по программированию, не учитывая требований учебной работы. Ваше право и обязанность потребовать от работодателя дополнительной информации (а потом и времени), чтобы работа имела, хотя бы частично, научный характер.

Что под этим понимается? Научный подход предполагает:

Общность постановки задачи и обзор литературы
Применение формального математического аппарата и точных методов
Строгое обоснование решений: доказательство утверждений, количественные оценки, анализ моделей, натурные измерения
Сравнительный анализ альтернативных решений и обсуждение полученных результатов

Все это должно планироваться в самом начале, при формулировке темы. Бывает, однако, что это встречает сопротивление руководителя (если он же – работодатель), вполне объяснимое общей девальвацией науки в нашей экономике. Чтобы примирить требования рынка и творчества, вам придется запланировать не оплачиваемую на рабочем месте (но оплачиваемую стипендией!) научную работу, которая и дополнит конкретную узкую разработку до магистерской диссертации. Поясним это на примере.

Предположим, на своем рабочем месте вы должны разработать подсистему ведения прейскурантов и учета продаж фармацевтической фирмы. Это полезная задача, но в такой прямой постановке эта тема "не тянет" на магистерскую диссертацию кафедры "Прикладная математика" ввиду своей тривиальности. Что делать? Очень просто: засесть за конспекты и литературу в свободное от работы на фирме время и усложнить, расширить задачу. Например, поставить задачу разработки инструментария для администратора-непрофессионала в программировании, позволяющего ему быстро, без участия программиста, со своего рабочего места модифицировать структуру прейскуранта при фиксированной базе данных товаров (лекарств). При этом вы можете ввести в диссертацию элементы научного исследования:

сделать обзор и сравнительный анализ аналогичных инструментов
сформулировать требования оптимизации набора программно-реализуемых функций в смысле некоторого критерия
разработать интерфейс пользователя, учитывающий его эргономические характеристики.

Возможны и другие обобщения задачи. Очень желательно применение формальных методов или моделирования. Например, таких математических методов, как:

теория массового обслуживания – для расчетов производительности вычислительных систем
теория вероятностей/случайных процессов – для анализа вероятностных характеристик реактивности или надежности систем
теория алгоритмов – для оценки сложности и оптимизации алгоритмов
разделы дискретной математики – для проектирования и анализа алгоритмов и структур данных (в том числе схем баз данных)
теория трансляции – для создания компиляторов/интерпретаторов
численные методы – для математического моделирования объектов, решения задач оптимизации и пр.

Обратите внимание на то, что сравнение альтернативных вариантов решения задачи (например, разные языки реализации) по критерию стоимость/эффективность имеет самостоятельное научное значение, хотя и не требует изощренной математики. Если же диссертация посвящена решению прикладной задачи математического моделирования, то вопроса о выборе математического аппарата не возникает – он диктуется самой задачей.

Выпускная работа (дипломный проект) специалиста отличается от магистерской диссертации только менее строгими требованиями к наличию элементов исследования. В ней не столь обязательно применение формальных методов. Тем не менее, научный подход должен быть тоже соблюден.

Название темы выпускной работы должно быть лаконичным и отражать ее предмет. Не следует называть работу "Исследование и разработка системы цифровой фильтрации для ...", лучше просто: "Система цифровой фильтрации для...". Нельзя предметом считать свойство: "Точность стрельбы ...", правильнее: "Программная система оценки точности стрель6ы...". Название должно быть согласовано с контекстом адресата – в нем не должно быть непонятных для членов ГАК терминов и сокращений. Название не должно быть слишком длинным: достаточно 7-9, максимум 12 слов.

3. Утверждение темы и руководителя

Тема выпускной работы должна быть окончательно сформулирована во время выполнения самостоятельной НИР в 11-м семестре. Тема утверждается на экзамене по преддипломной практике: для дипломных проектов - не позднее 10 ноября и для магистерских диссертаций - не позднее 20 декабря (см. URL: http://amd.stu.neva.ru/diploma/diploma-procedure) На экзамене дипломник предъявляет:

- отчет по преддипломной практике с изложением выполненной подготовительной работы и списком литературы, подписанный студентом и планируемым руководителем,

- черновик задания по дипломному проектированию; после его утверждения на экзамене заполняется бланк задания (см. Приложение А; распечатывается на двух сторонах одного листа).

В п.1-2 задания записывается фамилия студента и название темы.

В п.3 («Исходные данные») поясняется цель работы и технический контекст: компьютерная платформа, инструментальные средства, программное окружение (частью какой системы должна стать разработка дипломника).

В п.4 («Cодержание расчетно-пояснительной записки») записывается оглавление будущей работы на уровне разделов. Разумеется, оглавление (как и название темы) может изменяться в ходе работы, но основные вопросы, подлежащие разработке, определяются на этом этапе.

П.5 («Перечень графического материала») заполнять не обязательно.

Задание заполняется, подписывается руководителем и студентом с указанием даты. Только после предъявления подписанного задания экзамен по НИР считается сданным; оценка выставляется в зависимости от качества и объема выполненной на практике работы. Задание остается у дипломника и перед защитой прилагается к тексту выпускной работы (но не подшивается к нему).

Руководитель дипломника окончательно утверждается во время экзамена. Если руководитель не является сотрудником кафедры, дополнительно назначается куратор из числа преподавателей кафедры, чья обязанность - следить за соответствием содержания работы требованиям, перечисленным в 1 разделе данного пособия. Советуем вместе с руководителем (и куратором) составить временной график подготовки выпускной работы, зарезервировав последний месяц преимущественно для завершения написания текста и подготовки демонстрационных материалов. По этому графику удобно контролировать ход выполнения работы.

4. Требования к содержанию и стилю

Начнем с того, что приведем рекомендуемую структуру текста выпускной работы и ориентировочные размеры его частей.

Титульный лист (см.шаблон на URL: http://amd.stu.neva.ru/ diploma/diploma-documents)

Реферат

Содержание <Oглавление>

Список условных обозначений, вводимых терминов и сокращений

<Этот список рекомендуется, если он превышает 10 единиц>

Введение <1 - 3 стр.> <Актуальность темы>

1. Обзор литературы и постановка задачи <10 - 20 стр.>

1.1 Экономическая/научная потребность решения вашей задачи.

1.2 Научный/технологический/рыночный контекст

<Что уже сделано у нас и за рубежом; что делается сейчас>

1.3 Технический и организационный контекст

<В какую систему (информационную, управляющую) встраивается ваша программа, в какой

среде (аппаратура, ОС, программное окружение) она будет выполняться >

1.4 Уточненные требования к работе

<Окончательная постановка задачи выпускной работы с учетом проведенного анализа)>

2. Теоретическая часть <15 - 30 стр.>

<Структурированное описание использованного вами метода, подхода, математического аппарата;

разработанного алгоритма; обоснование решений, доказательство утверждений, количественные

оценки, моделирование или измерения на прототипе и т.п.>

3. Проектирование программного продукта <10 - 15 стр.>

3.1 Внешняя спецификация

<Интерфейс с пользователем и средой, модульная структура>

3.2 Функциональная / проектная спецификация (-ции)

<Псевдокоды основных алгоритмов, основные структуры данных и внутренние интерфейсы;

технические решения, связанные с ограниченными аппаратными ресурсами и т.п. Здесь и в п. 3.1 желательно применение языка UML.>

4. Реализация и применение программы <5 - 10 стр.>

4.1 Разработка программы

<Использованные инструментальные средства и приемы программирования, профилирование и

оптимизация кода>

4.2 Тестирование и испытания программы

<Проектирование представительного множества тестов, анализ результатов тестирования и испытаний>

4.3 Примеры применения программы

5 Охрана труда

<Этот раздел выполняется под руководством консультанта с кафедры «Охрана труда»>

Заключение (1 - 2 стр.)

<Перечень результатов работы и предложения по ее развитию>

Список использованных источников

<Список использованной литературы, на которую есть ссылки в тексте>

Приложение А Руководство пользователя (2 - 3 стр.)

Приложение Б Распечатки / скриншоты результатов тестирования и применения

Приложение В Исходные тексты отдельных модулей

Здесь полужирным шрифтом выделены фактические имена разделов. Названия остальных разделов даны условно – они могут быть переименованы в соответствии с конкретным содержанием раздела. Например: Обзор современных решений для систем распознавания текстов. (Обратите внимание, что нумеруются только разделы основной части и приложения. Введение и заключение не нумеруются.) Пример содержания магистерской диссертации приведен в Приложении Б.

Приведенная структура характерна для типичной работы; в магистерских диссертациях теоретического характера 1 и 2 части могут доминировать над остальными, но полное отсутствие 3 и 4 частей допускается только в исключительном случае чисто теоретической работы (что случается очень редко). В дипломных работах теоретическая часть может быть небольшой. 1 – 4 части могут быть разбиты на произвольное число разделов и подразделов двух-трех уровней. Разумеется, приведенная структура – не догма. Теоретические части могут перемежаться с практическими, если этого требует логика изложения. Помните о структуризации: число разделов верхнего уровня (и подразделов каждого раздела) не должно быть больше 7±2.

Поясним требования к основным частям подробнее.

Во введении обосновывается актуальность темы и цели исследования.

Обзор литературы выполняется затем, чтобы с одной стороны, "не изобретать велосипед", а с другой - "встать на плечи гигантам". Вам нужно показать место своей задачи на карте современной науки и технологии, показать достижимость цели и существующие ограничения, наметить пути решения. Кроме того, нужно описать систему, частью которой будет ваша программа (изолированных продуктов практически не бывает!). Обзор должен быть не простым пересказом источников, а их анализом с точки зрения ваших проблем. Недопустимо копировать чужие тексты без указания источников – это называется плагиатом. Не следует и помещать пространные цитаты; достаточно дать ссылку и короткую цитату или пересказ основных идей источника своими словами. Заимствовать чужой текст с «косметической» заменой нескольких слов или скомбинировать текст из нескольких источников – это не пересказ, а тоже плагиат. Если в диссертации заимствована чужая иллюстрация, необходимо дать ссылку на источник. Используйте новейшую литературу: учебники, монографии, журнальные статьи, технические отчеты и описания. Результатом обзора должно быть подробное задание на разработку с целью решения непосредственно вашей задачи.

В теоретической части явно отделяйте собственные результаты от известных. Старайтесь привлекать новейшие формальные методы. Эта часть может быть шире, чем практическая часть - в том смысле, что не все ее результаты реализованы вами в программном продукте. В практической части явно отделяйте свой личный вклад от коллективного.

В 3 и 4 частях вы описываете, как происходил переход от словесных и математических абстракций к программной реализации. В соответствии с принципами современной методологии программирования, он должен иметь нисходящий характер, с пошаговой детализацией принимаемых решений. Очень желательно описание проекта программы на языке диаграмм UML.

В Заключении вы должны сформулировать результаты исследования, выносимые на защиту - то есть, новые научные и прикладные результаты, за которые вам следует присвоить требуемую квалификацию. Их не нужно путать с конкретными практическими результатами, полученными в ходе подготовки диссертации – ими интересуются заказчики проектов, а не научное сообщество. Например, вместо конкретного результата: «Удвоена скорость поиска в базе данных NN» следует записать более общий результат: «Разработан метод ускорения поиска в базе данных, применение которого к базе данных NN позволило вдвое повысить скорость поиска».

Приложения содержат вспомогательные материалы; их объем не ограничивается. Это, прежде всего, программная документация, без которой вашей программе - грош цена, так как использовать их можете только вы, и никто другой. Минимальный набор документации:

- руководство пользователя, содержащее необходимые сведения об инсталляции, запуску программы и работе с ней, о сопряжении с другими программами, предостережения о неправильном

использовании и т.д.;

- исходные тексты модулей с достаточно подробными комментариями, необходимые для сопровождения и модификации вашего продукта. (При большом их объеме достаточно распечатать только ключевые модули и заголовочные файлы.)

Кроме того, в приложения выносятся распечатки результатов тестирования, испытаний и примеров применения программы, подтверждающие ее работоспособность и полезность, а также части, композиционно не вписывающиеся в основной текст из-за своего большого объема (например, громоздкие доказательства и выводы формул).

Распространенным недостатком является плохая логическая структура текста записки. Она должна соответствовать дедуктивной логике научного и инженерного мышления: от общих вопросов постепенно переходить к частным, от целого – к деталям, от важного – к второстепенному. Чтобы изложение было логически стройным, советуем придерживаться следующей схемы: текст компонуется из ответов на три многократно (в частности, рекурсивно) повторяющихся вопроса: ЧТО? ЗАЧЕМ? КАК? или ЧТО? ПОЧЕМУ? КАК? Ответами могут служить любые структурные единицы текста: фразы, их последовательности, абзацы, разделы. Упомянутая рекурсия означает, что эти единицы текста могут, в свою очередь, содержать ответы на "вложенную" триаду вопросов. Другими словами, это триада:

ЧТО?

Какая проблема (задача, система, метод, алгоритм, структура данных, программа) решается, разрабатывается,...?

ЗАЧЕМ? (ПОЧЕМУ?)

Какие цели (требования, причины, условия, ограничения) существуют для ЧТО?

КАК?

Каким методом (способом, средствами, приемами) решается проблема, преодолеваются трудности для достижения ЧТО?

Другая частая ошибка – неравнопрочность изложения, неравномерная его подробность. Например, на 40 страницах излагается математический метод и алгоритм, а описание процесса разработки программы, его реализующей, занимает полстраницы. Но ведь время, затраченное на эти части работы, делится не в такой пропорции! И знания - тоже. А так получается, что автор как математик имеет высшее образование, а как программист - бессловесный кодировщик, каких теперь готовят в ПТУ. На самом деле программа, претендующая называться продуктом, проходит фазы определения требований, спецификации, проектирования, собственно кодирования, тестирования, испытаний. Значит, эти этапы технологии программирования должны найти отражение в тексте выпускной работы. Поэтому же желательным приложением являются руководство пользователя и исходные тексты основных модулей. Особое внимание уделите описанию того, как проводилось тестирование – именно оно подтверждает качество результата, надежность конечного продукта.

Точность речи достигается прежде всего правильным употреблением общепринятой терминологии. Термином называется слово или словосочетание, обозначающее понятие специальной области знания или деятельности. Специальная терминология и соответствующий понятийный аппарат – это ядро языка профессионального общения, дающее возможность взаимопонимания между специалистами. Основное требование к термину - однозначность, т. е. наличие только одного раз навсегда установленного значения. Определения значений терминов даются в учебниках и другой литературе по специальности; они фиксируются в толковых словарях. Весьма распространенная ошибка – произвольное толкование терминов и следовательно, неправильное их употребление. Например, термин тестирование программного продукта, обозначающий систематический поиск ошибок в нем, часто понимается как его испытание, подтверждающее отсутствие ошибок. А поскольку такое испытание невозможно в принципе, то тестирование подменяется выполнением ряда «контрольных примеров», достаточность которых ничем не подтверждается.

Очевидно, что разнобой в употреблении терминологии мешает эффективному общению специалистов. В компьютерной сфере положение усугубляется тем, что терминология очень быстро обновляется: ежегодно появляются десятки и сотни новых понятий и терминов, а старые понятия изменяют свое содержание. Специалисты не успевают однозначно согласовать эти изменения (хотя такая работа ведется) и отразить их в словарях. Поэтому столь важно внимательно относиться к точному использованию новых, еще не укоренившихся терминов. Давайте им краткие определения при первом же упоминании, так вы избежите непонимания и предупредите упреки в неправильной терминологии.

Поскольку подавляющее большинство терминов ИТ приходит к нам из англоязычной литературы, так актуальны вопросы их перевода на русский. Избегайте прямых заимствований из английского, если есть русские эквиваленты терминов. Например, вместо антиалиасинг лучше писать устранение лестничного эффекта, вместо инсталляция - установка. Однако, к сожалению, тотальная русификация компьютерной терминологии невозможна. Есть термины, к которым не подобрать подходящего русского аналога, и в профессиональный язык приходится вводить новое слово. Много таких транслитераций (т.е. записи звуков английского слова на кириллице) уже перешло в общий лексикон: компьютер, сканер, веб-сайт, рендеринг и т.д.

Так что же делать, если вам нужно использовать новый термин, встреченный при переводе английской статьи или монографии? Прежде всего, проверьте, нет ли уже устоявшегося русского эквивалента в отечественной литературе или переводах. Если такового нет, то вам придется найти такой эквивалент и явно определить его в своем тексте, указав в скобках английский оригинал. Сначала постарайтесь подыскать аналогичное русское слово (например, буквальный перевод) или словосочетание, передающее смысл понятия, обозначаемого этим термином. Если же найти такое слово не удается, а подходящее словосочетание оказывается слишком длинным и неудобным в употреблении, то используйте транслитерацию оригинала. Следите при этом за правильной передачей английского произношения: так, для router (маршрутизатор) правильно рутер, а не раутер или роутер. Если же транслитерация неблагозвучна, то только тогда оставляйте английское написание, как например, mip-map текстура или cookie.

Разумеется, недопустимо употребление профессионального сленга и жаргона, вроде словечек «фича» или «баг».

Процесс сочинения текста выпускной работы совмещаться во времени с решением поставленных задач. Неразумно в процессе разработки держать всю информацию в голове и только после завершения и теоретической, и практической работы садиться за «чистый лист бумаги» для написания текста. Вначале пишутся планы, наброски, черновики, которые затем постепенно дополняются, изменяются и шлифуются, превращаясь в окончательный текст. Благо в электронной форме править черновики гораздо легче, чем это было в докомпьютерную, бумажную эпоху. Это метод, известный программистам как пошаговое усовершенствование программы при ее разработке (виртовское stepwise refinement). Чем раньше вы начнете писать черновики, тем лучше. Уже во время изучения литературы полезно делать заметки и выписки, которые потом войдут в ее обзор.

При правильной организации работы к моменту оформления текста уже есть все необходимые фрагменты: аналитические модели, доказательства, схемы (диаграммы), псевдокоды, выписки из литературы, графики и таблицы результатов и пр. Все это нужно объединить в логически стройное целое, добавив поясняющий текст. Рекомендуем писать этот текст путем пошаговой детализации - как последовательность все более подробных планов (или тезисов) разделов, обсуждая их с руководителем. Многие части текста можно писать параллельно друг другу. Последовательность, в какой эти части приобретают окончательный вид, может не совпадать с планом содержания (оглавлением). Вначале обычно пишутся начисто более простые и очевидные разделы, последними – обзор литературы (чтобы охватить самые свежие публикации), введение и заключение.

5. Требования к оформлению работы

Оформление должно соответствовать требованиям Положения СПбГПУ «Правила оформления студенческих выпускных работ и отчетов» (оно опубликовано на сайте кафедры, URL: http://amd.stu.neva.ru/ diploma/diploma-documents) и положениям ГОСТ 7.32 – 2001. Отчет о НИР. Структура и правила оформления.

Перечислим основные требования.

1. Структура разделов - как показано выше, на стр. 4. Введение и Заключение не нумеруются; у подразделов - составные номера (рекомендуется вложенность не более 3). Приложения нумеруются отдельно и должны иметь свои названия. Точка после названия раздела не ставится ни в Содержании, ни в тексте. В "Содержание" не включают титульный лист, реферат и перечень условных обозначений.

2. Печать – двусторонняя или односторонняя на бумаге формата А4. Страницы нумеруются в сквозном порядке, начиная со следующей после Реферата. Номера проставляются внизу посредине страницы.

3. Рисунки могут занимать целую страницу или ее часть. Под рисунком помещается Рис. <№>, а рядом с ним - название рисунка. Рисунки, так же как формулы и таблицы, нумеруются в пределах основного раздела, номер которого служит префиксом (т.е., Рис.1.1,...Рис.1.5, Рис. 2.1,...). Название таблицы помещается над ней.

4. Реферат должен содержать: сведения об объеме реферируемого документа (количество страниц, иллюстраций и таблиц), перечень ключевых слов и текст реферата. Образец оформления реферата приведен в приложении В. Рекомендуемый объем текста реферата составляет 500-1000 знаков.

5. Ссылки на литературу даются в квадратных скобках (например, [8], [1, 7], [2 - 5]) и нумеруются в порядке первого их упоминания в тексте. В разделе «Список использованных источников» в этом же порядке перечисляются библиографические описания источников с указанием автора, названия, издательства, года, страниц. Для источников из интернета нужно приводить не только их URL, но и автора и дату публикации (если они известны), содержательные названия публикации и сайта, а также дату посещения сайта. Источников в списке без ссылок на них в тексте быть не должно! Примеры библиографических описаний в соответствии с (ГОСТ Р 7.0.5-2008. Библиографическая ссылка) приведены в Приложении Г.

6. Записка должна быть подготовлена в Word’е; шрифт Times 12 или 14 пунктов через полтора интервала (на титульной странице частично используется шрифт и других размеров). Жирный шрифт и подчеркивание используйте для выделения важных, ключевых слов или фраз, но не злоупотребляйте этим. Новые (редко используемые) и вводимые вами термины обычно выделяются курсивом при первом упоминании. Интервалы между абзацами не рекомендуются (как это и сделано в данном тексте), строки выравниваются по ширине страницы. Абзацный отступ – 0,7 см.

Не забудьте проверить орфографию с помощью программы проверки правописания.

6. Непосредственная подготовка к защите

Работа должна быть готова приблизительно за неделю до даты защиты. Вначале вы предъявляете окончательно оформленную пояснительную записку руководителю, и он пишет отзыв. Затем руководитель совместно с куратором (если он есть) подбирают рецензента из числа специалистов, компетентных в вашей предметной области (в частности, из числа сотрудников кафедры). Кандидатуру рецензента необходимо согласовать с заведующим кафедрой (можно по эл. почте).

Подписанный вами и руководителем текст вместе с заданием на проектирование и отзывом вы передаете рецензенту. Рецензент знакомится с этими материалами; возможно, беседует с вами и затем пишет рецензию.

Не забудьте проследить, чтобы отзыв и рецензия соответствовали следующим требованиям (и при необходимости напомнить об этом пишущим их). Они должны характеризовать актуальность темы, научно-технический уровень и степень новизны работы, практическую ценность результатов. Возможно указание недостатков (замечания). Обязательна формулировка мнения, какой оценки заслуживает диссертация и достоин ли дипломник присвоения квалификации инженера-математика. Отзыв руководителя, кроме того, должен содержать характеристику личных качеств дипломника как будущего инженера и научного работника. Типовые форматы отзывов см. на URL: http://amd.stu.neva.ru/ diploma/diploma-documents.

Подписанная студентом, руководителем и консультантом диссертация вместе с приложенными отзывом, рецензией и заданием должны быть представлены на кафедру не позже, чем за два дня до защиты. Заведующий кафедрой ставит на титульном листе визу о допуске к защите.

Во время непосредственной подготовки к защите вы оформляете презентацию и готовите свой доклад.

На 7 - 12 слайдах вы должны изобразить схемы, графики, формулы, рисунки, которые будут помогать вам во время доклада изложить существо работы (ведь на слух сложные вещи воспринимаются плохо). На слайдах целесообразно размещать ключевые слова и фразы из подготовленного выступления, используя тем самым плакаты не только как наглядный материал для слушателей, но и как большую (и легальную) шпаргалку. Это поможет сделать выступление более гладким и регламентированным и уменьшит влияние фактора волнения на качество выступления.

Плохо, если слайды перегружены формулами и словами; старайтесь найти лапидарную наглядную форму. В среднем насыщенность одного слайда информацией должна быть эквивалентна 7 - 10 строкам текста, не более. Недопустимо в качестве слайда использовать копию страницы словесного текста выпускной работы или статьи – ведь цели и законы построения печатного текста и наглядного пособия существенно различаются. Каждый слайд должен иметь заголовок-название (Постановка задачи, Структурная схема системы, Результаты испытаний и т.д). и порядковый номер в нижнем правом углу.

На первом (титульном) слайде дается название темы и фамилии автора и руководителя (см. пример оформления в Приложении Г). на последнем – перечисляются основные результаты, выносимые на защиту. Слайд «Содержание», обычный для презентаций, в данном случае не нужен (для экономии времени доклада).

Доклад о работе должен занимать не более 10 минут (не думайте, что этого времени мало: для сообщения о кандидатской диссертации отводится 20 минут, а готовится она не менее трех лет). Превышение этого временного регламента крайне нежелательно.

Структура презентации и доклада обычно повторяет структуру работы:

- Название (тема) работы;

- Актуальность темы и четкая постановка задачи (~ 2 мин.);

- Основные научные и технические решения (7 - 8 мин.);

- Заключение (выводы) (1 мин.).

Как уже говорилось, главная цель доклада - отчет о выполненной вами работе. Ни в коем случае не подменяйте его лекцией об использованном (разработанном) методе или о принципах работы разработанной системы. Худший вид доклада - пересказ руководства пользователя. Повторяем, что оценка выставляется вам, а не вашему продукту. Сама лексика сообщения должна помогать этому: "Мною проделан анализ...", "Я вывел формулу... ", "Я разработал способ..." и т.д. Еще одна распространенная ошибка - перегружать доклад сведениями из прикладной области; тогда создается впечатление, что дипломник защищается по специальности металлурга или биолога, а не по прикладной математике.

Настоятельно рекомендуем написать текст доклада и несколько раз отрепетировать свое выступление (со слайдами) перед вашим руководителем и коллегами, хронометрируя его и отвечая на вопросы.

7. Процедура защиты на заседании ГАК

Порядок защиты представлен на URL: http://amd.stu.neva.ru/diploma/diploma-procedure. Защита работы происходит перед аудиторией ГАК, сотрудников кафедры и ваших коллег. Присутствие руководителя и рецензента на заседании не обязательно, но желательно.

После зачитывания статистики ваших оценок в ходе обучения, вам предоставляется слово для доклада, после чего члены ГАК (и, возможно, другие присутствующие) задают вопросы.

Говорите четко, громко, обращаясь лицом к аудитории, а не к экрану! Не забывайте все время поддерживать фокус зрительного внимания аудитории на ваших слайдах. Для этого нужно постоянно ссылаться на то, что на них написано/изображено. Начните доклад со слов: «Уважаемые члены ГАК! Вашему вниманию представляется диссертация на тему: ...» и закончите словами: "Спасибо за внимание".

На вопросы отвечайте коротко и по существу, обращаясь к тому, кто его задал. Не застывайте в размышлении надолго; если вопрос непонятен, можно попросить его уточнить, начав со слов: "Верно ли я вас понял, что...". Будьте готовы к неожиданным вопросам: те из членов ГАК, кто не специализируется в вашей узкой области, могут задать вопрос типа: "А зачем все это нужно?" Специалисты же, наоборот, могут спросить о таких деталях, которыми вы не занимались или сослаться на неизвестные вам факты, источники. Худший вид ответа в любом случае - "А так требовал заказчик" или "Я этого не знаю". Лучше: "Это не входило в задачу магистерской работы, но я думаю, что можно это было бы реализовать таким образом..." - проявите свою эрудицию и находчивость. Невежливо звучит: "Я уже об этом говорил в своем докладе, мне больше нечего добавить" (дескать, слушать нужно было ухом, а не брюхом :). Гораздо лучше: "Как я уже упоминал в своем докладе, ...; могу уточнить, что...". Удачный прием - сказать: «Это хороший вопрос. За недостатком времени я не смог коснуться его в своем докладе, но сейчас с удовольствием отвечу, что...». Не ввязывайтесь в долгую дискуссию с оппонентом - она уместна "в кулуарах" после защиты. Напомним снова, что цель защиты - оценка ваших личных качеств – эрудиции, умения вести дискуссию, а не поиск научной истины. В то же время необходимо приложить все усилия для содержательного ответа. Поэтому во время подготовки нужно продумать ответы на как можно большее количество возможных вопросов, которые могут возникнуть у слушателей вашего доклада.

Опыт показывает, что чаще всего вопросы касаются постановки задачи, обоснованию принятых решений и использованной вами терминологии. Поэтому нужно так внимательно относиться к употреблению терминов, особенно новых, не устоявшихся, о чем говорилось выше.

После ответов на вопросы выступают руководитель и рецензент или зачитываются их отзыв и рецензия, если они отсутствуют на заседании. Вам предоставляется слово для ответа на замечания, с которыми вы, впрочем, вправе согласиться и ничего не возражать. Далее могут высказать свою оценку работы кто-либо из присутствующих. Процедура защиты на этом закончена.

Оценки за выпускные работы ГАК выставляет в конце заседания. На оценку влияет много факторов: содержание и оформление работы, доклад и ответы на вопросы, оценки руководителя и рецензента. Если защита прошла успешно, то вам будет присвоено звание магистра или квалификация специалиста. Если к тому же ваши оценки по дисциплинам учебного плана - достаточно высокие, то и дана рекомендация для поступления в аспирантуру.

Заключение

Подытожим рекомендации дипломникам кафедры "Прикладная математика":

Проявляйте инициативу на всех этапах подготовки магистерской работы, особенно при выборе темы и формулировании задания
Тщательно планируйте свою работу
Читайте научную литературу, в том числе текущую периодику. вы работаете не в вакууме
Думайте, проектируйте и описывайте свои результаты структурно и дедуктивно, т.е. сверху - вниз
Разрабатывайте и оформляйте программу как продукт для конкуренции на рынке программных средств
Описывайте не только результат, но и процесс его достижения
Пишите текст выпускной работы как последовательность уточняемых и расширяемых планов и черновиков
Корректно употребляйте научные термины, особенно новые, еще не укоренившиеся
Оформляйте текст работы в соответствии со стандартом
Репетируйте свое выступление на защите
При всех затруднениях обращайтесь к руководителю, куратору или руководству кафедры.

Желаем успешной подготовки работы и защиты!

P.S. Автор будет благодарен любым замечаниям, советам и дополнениям от коллег и студентов. Просьба присылать их по адресу: igor.shturts@gmail.com

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Формат задания по дипломному проектированию

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Прикладная математика»

УТВЕРЖДАЮ

«___»_____________201_ г.

Зав.кафедрой В.Е Клавдиев

_____________________

(подпись)

ЗАДАНИЕ

по дипломному проектированию

студенту__ ________________________________

1. Тема проекта (работы)_____________________________________________________________________. ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

2 Срок сдачи студентом законченного проекта (работы)_______________________________________________

3. Исходные данные к проекту (работе) __________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

5. Перечень графического материала (с указанием обязательных чертежей)________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Консультанты по проекту (с указанием относящихся к ним разделов проекта, работы)

_________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. Дача выдачи задания__________________

Руководитель_________________________________________ ______________________________

Задание принял к исполнению________________________________________________________________

(Дата)

_____________________________________________________________

(подпись студента)

ПРИМЕЧАНИЯ

1.Это задание прилагается к законченному проекту (работе) и вместе с проектом

представляется в ГЭК.

2. Кроме задания, студент должен получить от руководителя календарный график

работы над проектом (работой) на весь период проектирования (с указанием сроков выполнения и трудоемкости отдельных этапов).

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Пример раздела «Содержание» магистерской диссертации на тему: "Сравнительный анализ методов генерации процедурных текстур на примере природных объектов с нечеткими границами" (автор А.В. Налеушкина, 2005 г.)

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение…………………………………………………………………………………………….4

1 Mетоды генерации процедурных текстур………………………………………………………6

1.1 Виды процедурных текстур…………………………………………………………….6

1.2 Шумовые функции……………………………………………………………………...7

1.2.1 Числовой шум…………………………………………………………………...7

1.2.2 Градиентный шум……………………………………………………………….8

1.3 Спектральный анализ…………………………………………………………………....9

1.3.1 Ряды Фурье и преобразование Фурье………………………………………...10

1.3.2 Использование рядов Фурье в спектральном синтезе шума………………...11

1.4 Характеристические функции для модификации функции плотности……………..12

1.5 Применение процедурных текстур к эффекту облаков………………………………13

1.5.1 Кучевые облака…………………………………………………………………12

1.5.2 Перистые и слоистые облака…………………………………………………..13

2 Подходы к оценке качества изображений……………………………………………………...14

2.1 Оценка качества…………………………………………………………………………14

2.2 Обзор литературы……………………………………………………………………….15

2.3 Статистические оценки…………………………………………………………………17

2.3.1 Автокорреляционная функция………………………………………………...17

2.3.2 Энтропия………………………………………………………………………..19

2.3.3 Метод оценки естественных изображений с помощью спектра энергии…..22

2.4 Применение метода анализа спектра энергии к синтезированным изображениям...25

3. Реализация алгоритмов генерации процедурных текстур для нечетких объектов………….27

3.1 Программное окружение……………………………………………………………….27

3.2 Структуры данных………………………………………………………………………29

3.3 Программный интерфейс……………………………………………………………….32

4. Вычисление метрик и анализ результатов……………………………………………………..36

4.1 Расчет метрик……………………………………………………………………………36

4.2 Выбор окна………………………………………………………………………………40

4.3 Применение метрик к выбору параметров алгоритмов………………………………42

4.4 Верификация метрики, основанной на спектре энергии……………………………..46

4.5 Сравнение модификаций методов генерации процедурных текстур………………..53

5 Вопросы охраны труда и эргономики…………………………………………………………..57

Заключение………………………………………………………………………………………….68

Список использованных источников……………………………………………………………...69

Приложение А Пример описания процедурной текстуры облака………………………………………71

Приложение Б Исходный код модуля расчета спектра энергии………………………………………..76

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Пример оформления реферата (английская версия печатается на оборотной стороне листа)

РЕФЕРАТ

стр. 75, илл. 15, табл. 14

КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА, ПРОЦЕДУРНЫЕ ТЕКСТУРЫ, СПЕКТР ЭНЕРГИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Магистерская диссертация посвящена алгоритмам генерации процедурных текстур, их оценкам и сравнению. Из множества объектов, для которых могут быть применены процедурные текстуры, наибольший интерес представляют объекты с нечеткими границами. Они имитируют природные процессы в газообразных средах, такие, как облака, дым, пар, туман. В качестве главного критерия оценки и сравнения алгоритмов была выбрана реалистичность изображения. Для количественной оценки реалистичности были рассмотрены статистические оценки: автокорреляция, энтропия и спектр энергии изображения. Соответствие метрик субъективному восприятию качества изображения оценивалось по их корреляции с результатами опроса экспертов. Наилучший результат показала метрика, основанная на спектре энергии, которая и была применена для сравнения нескольких методов генерации процедурных текстур.

ABSTRACT

pp. 75, fig. 15, tab. 14

COMPUTER GRAPHICS, PROCEDURE TEXTURES, IMAGE POWER SPECTRUM

This Master Thesis is devoted to procedural textures generation algorithms, their estimation and comparison. Among wide variety of objects that can be produced with procedural textures, the most interesting are amorphous or gaseous phenomena. They simulate natural objects such as smoke, clouds or dust and must be compared with them in similarity. As a comparison criterion, visual realism of the image was selected. For quantitative estimation of realism level, an autocorrelation function, entropy and image power spectrum were chosen. These metrics were compared with the experts’ poll results to find their correlation. The best result shows image power spectrum metric which is applied to the comparison of a few procedural textures generation algorithms.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Примеры библиографических описаний в разделе «Список использованных источников»

Монографии

Гладкий А. В. Формальные грамматики и языки. М.: Наука, 1973. 354 с.

Статьи в периодических изданиях

Бойко В. Метод виртуального процессора в защите программного обеспечения // Труды Института системного программирования РАН. 2005. С. 81-89.

Тезисы докладов на конференциях

Воронин В.Н., Арсеньев Д.Г. Международный центр обучения как новая структура организации обучения иностранных студентов в СПбГТУ // Проблемы подготовки национальных кадров для зарубежных стран: Тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. /СПбГТУ. 1995. C. 5-7.

Интернет-ресурсы

Х. Йошида. Будущее систем хранения // Открытые системы. 2010. № 9.

URL: http://www.osp.ru/os/2010/09/13005726 (дата обращения: 08.01.2012).