1. 本选题研究的目的及意义
随着互联网技术的快速发展以及普及,Web应用已经渗透到我们生活的方方面面,为用户提供更加便捷、高效的服务。
数值线性代数作为数学的一个重要分支,在科学研究、工程计算、数据分析等领域中都有着广泛的应用,例如求解线性方程组、特征值问题、矩阵分解等,都是许多实际问题的核心。
传统的数值线性代数软件通常需要用户下载安装,并在本地运行,具有一定的局限性,例如对用户操作系统的依赖性、软件版本兼容性问题等。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着Web技术和云计算的快速发展,在线数值计算平台逐渐兴起。
国内外学者和机构纷纷投入到相关平台的研发中,并取得了一系列的研究成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容包括:
1.需求分析与系统设计:对数值线性代数Web应用的功能需求、性能需求进行分析,确定系统架构和数据库设计方案,为后续开发工作奠定基础。
2.WSGI框架选择与应用:对比分析常用的WSGI框架,选择合适的框架(如Flask)进行Web应用开发,深入研究框架的核心机制和开发流程,确保应用的性能和可扩展性。
3.数值线性代数算法实现:基于Python语言实现常用的数值线性代数算法,例如矩阵运算、线性方程组求解、特征值与特征向量计算等,并对算法进行优化,提高计算效率和精度。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论研究和实践开发相结合的方法,按照以下步骤逐步进行:
1.文献调研与需求分析:收集和研读国内外数值计算平台、WSGI框架、Web应用开发等相关领域的文献资料,进行系统分析和比较,明确研究目标和内容,制定详细的研究计划。
同时,对目标用户进行调研,了解用户需求,确定系统功能和性能指标。
2.系统设计与技术选型:根据需求分析结果,设计系统架构,选择合适的WSGI框架(如Flask),确定数据库类型和数据表结构,选择合适的开发语言(Python)和相关库(NumPy、SciPy等),进行系统原型设计。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面:
1.基于WSGI框架的轻量级设计:不同于传统的数值计算软件,本课题将采用轻量级的WSGI框架进行Web应用开发,简化系统架构,降低开发难度,提高系统运行效率和可维护性。
2.友好的用户界面和交互体验:系统将采用现代化的Web前端技术,设计简洁美观的界面,并提供丰富的交互功能,例如矩阵可视化编辑、计算结果图形化展示等,提升用户体验。
3.可扩展的算法库:系统将构建模块化的算法库,方便用户根据实际需求选择和调用不同的数值线性代数算法,并支持用户自定义算法,提高系统的灵活性和可扩展性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张路,郭玲,梁正友.基于Python的Web应用开发框架的分析与比较[J].计算机技术与发展,2020,30(07):52-57.
[2] 王晶,王华,刘宏宇.基于Python Flask框架的微信小程序后端设计[J].电子技术与软件工程,2020(17):112-114.
[3] 刘天斯,黄海.基于Python的Flask框架Web开发研究[J].信息技术与信息化,2019(09):114-117.
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