Конспект по теме "Этапы решения задачи с использованием компьютера"

Этапы решения прикладной задачи с использованием компьютера

I. Постановка задачи

• формулировка условия задачи;

• определение конечных целей решения задачи;

• определение формы выдачи результатов;

• описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.).

II. Построение модели

• выбрать тип модели

• определить, что считать исходными данными и результатами;

• записать математические соотношения, связывающие результаты с исходными данными.

III. Разработка алгоритма

Наиболее эффективно математическую модель можно реализовать на компьютере в виде алгоритмической модели. Для этого может быть использован язык блок-схем или какой-нибудь псевдокод, например учебный алгоритмический язык.

Разработка алгоритма включает в себя:

• выбор метода проектирования алгоритма;

• выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.);

• проектирование самого алгоритма.

IV. Программирование

Первые три этапа - это работа без компьютера. Дальше следует собственно программирование на определенном языке в определенной системе программирования.

Программирование включает в себя следующие виды работ:

• выбор языка программирования;

• уточнение способов организации данных;

• запись алгоритма на выбранном языке программирования

Программа – это

• алгоритм, записанный на каком-либо языке программирования

• набор команд для компьютера

Команда – это описание действий, которые должен выполнить компьютер.

• откуда взять исходные данные?

• что нужно с ними сделать?

Языки программирования

• Машинно-ориентированные (низкого уровня) - каждая команда соответствует одной команде процессора (ассемблер, машинный язык)

• Языки высокого уровня – приближены к естественному (английскому) языку, легче воспринимаются человеком, не зависят от конкретного компьютера

  • для обучения: Бейсик, ЛОГО, Паскаль

  • профессиональные: Си, Фортран, Паскаль

  • для задач искусственного интеллекта: Пролог, ЛИСП

  • для Интернета: JavaScript, Java, Perl, PHP, ASP

V. Тестирование и отладка модели

Тестирование – это проверка модели на простых исходных данных с известным результатом.

Отладка - процесс испытания работы программы и исправления обнаруженных при этом ошибок.

• синтаксическая отладка;

• отладка семантики и логической структуры;

• тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;

• совершенствование программы

VI. Проверка практикой, анализ результатов

Последний этап - это использование уже разработанной программы для получения искомых результатов. Производится анализ результатов решения задачи и в случае необходимости - уточнение математической модели (с последующей корректировкой алгоритма и программы).

Возможные выводы:

• задача решена, модель адекватна

• необходимо изменить алгоритм или условия моделирования

• необходимо изменить модель (например, учесть дополнительные свойства)

• необходимо изменить постановку задачи