Этапы решения задач на ЭВМ
advertisement
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ Модель – упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Модели строят для познания окружающего нас мира, происходящих в нем процессов, а также для прогнозирования событий. Компьютерная модель – модель, реализованная средствами программной и инструментальной среды. Искусство построения моделей Постановка задачи – важная часть ее решения Четко сформулировать (хорошо поставить) задачу – это значит высказать предположения, которые позволяют из всего многообразия информации об изучаемом явлении или объекте выделить исходные данные, определить, что будет служить результатом и какова связь между исходными данными и результатами. исходные данные МОДЕЛЬ результат ЭТАПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА ЭВМ Часто для решения задач используют математические модели, в которых исходные данные и результаты представлены числами, а связи между ними – математическими соотношениями I ЭТАП Постановка задачи Схема этапов решения задач на ЭВМ II ЭТАП Математическая модель III ЭТАП Алгоритм Программа Компьютерный эксперимент Результаты НЕ соответствуют цели IV ЭТАП Анализ результатов Результаты соответствуют цели Готовая программа I ЭТАП ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Формулируется задача. Определяется цель – что надо получить, и в каком виде результат должен быть представлен. Выделяются существенные свойства необходимые для построения модели, отбрасываются второстепенные. II ЭТАП ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ Выделяются исходные данные, необходимые для построения математической модели, и что надо получить (определяются переменные). Формулируются математические связи, объединяющие исходные данные и результат. Дано: … Получить: … Связи: … Определяется тип данных. III ЭТАП АЛГОРИТМ. ПРОГРАММА. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ АЛГОРИТМ – конечная последовательность точно определенных действий проводящих к однозначному решению поставленной задачи. ПРОГРАММА – алгоритм, написанный на языке, понятном исполнителю (ЭВМ). Язык общения с ЭВМ называют языком программирования. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ. Выявляются ошибки программирования – синтаксические и логические. Проводится тестирование программы (процесс проверки правильности программы). Тест – набор исходных данных, для которых заранее известен результат. IV ЭТАП АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ Если решение не соответствует цели поставленной задачей, значит допущены ошибки на предыдущих этапах. Возможные ошибки: Слишком упростили модель; Неудачный выбор метода решения; Допущены логические ошибки. Если ошибки выявлены, то требуется корректировка модели, т. е. возврат к одному из предыдущих этапов. I ЭТАП Постановка задачи II ЭТАП Математическая модель III ЭТАП Алгоритм Программа Компьютерный эксперимент Результаты НЕ соответствуют цели IV ЭТАП Анализ результатов Результаты соответствуют цели Готовая программа Жизненные задачи обычно не бывают четко сформулированными Поэтому для одной и той же задачи могут быть созданы разные модели. Если задача заменена ее моделью, то и ответ относится к модели и лишь опосредованно к исходной задаче. ВОПРОСЫ для контроля: 1. Для каких целей строятся модели? 2. Какие бывают модели? 3. Что такое компьютерная модель? 4. Этапы решения задач на ЭВМ? 5. Что значит «Построить математическую модель»? 6. Определите понятие алгоритма. 7. Какими свойствами должен обладать алгоритм? 8. Что такое программа? 9. Что такое компьютерный эксперимент? 10.Назначение тестирования? Что такое тест? 11.Какие бывают ошибки программирования? 12.Почему необходим анализ результатов компьютерного эксперимента?
