 |
10) Основные этапы решения задач на ПК
|
|
|
|
10) Основные этапы решения задач на ПК
Процесс решения задач на компьютере – это деятельность человека, в которой компьютер является необходимым элементом, инструментом, усиливающим и расширяющим интеллектуальные возможности человека. Этот процесс можно представить в виде нескольких последовательных этапов. На долю человека приходятся этапы, связанные с творческой деятельностью – постановкой, алгоритмизацией, программированием задач и анализом результатов, а на долю компьютера – этапы обработки информации в соответствии с разработанным алгоритмом.
Первый этап – постановка задачи. На этапе постановки задачи должно быть четко определено, что дано, и что требуется найти. Так, если задача конкретная, то под постановкой задачи понимают ответ на два вопроса: какие исходные данные известны и что требуется определить. Если задача обобщенная, то при постановке задачи понадобится еще ответ на третий вопрос: какие данные допустимы.
Второй этап – моделирование. На этом этапе строится математическая модель - система математических соотношений - формул, уравнений, неравенств и т. д., отражающих существенные свойства объекта или явления.
Итак, создавая математическую модель для решения задачи, нужно: выделить предположения, на которых будет основываться математическая модель; определить, что считать исходными данными и результатами; записать математические соотношения, связывающие результаты с исходными данными.
Третий этап – построение 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. ); выбор тестов и метода тестирования; проектирование самого алгоритма.
|
|
|
Четвертый этап – 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.
Пятый этап – откладка и тестирование программы. Под отладкой программы понимается процесс испытания работы программы и исправления обнаруженных при этом ошибок. Проверка на компьютере правильности алгоритма производится с помощью тестов. Тест – это конкретный вариант значений исходных данных, для, которого известен ожидаемый результат. Прохождение теста - необходимое условие правильности программы. На тестах проверяется правильность реализации программой запланированного сценария.
Шестой этап – анализ результатов и уточнение модели.
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).
11) Понятие алгоритма и программы. Принцип модульного программирования.
Алгоритм – совокупность четко сформулированных правил, определяющих содержание и порядок действий, который нужно выполнить над исходными данными для получения конечного результата за конечное число шагов. Компьютерная программа – последовательность инструкций, предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины. Программа — один из компонентов программного обеспечения. Чаще всего образ программы хранится в виде исполняемого модуля (отдельного файла или группы файлов). Модульное программирование – это организация программы как совокупности небольших независимых блоков, называемых модулями, структура и поведение которых подчиняются определенным правилам. Использование модульного программирования позволяет упростить тестирование программы и обнаружение ошибок. Аппаратно-зависимые подзадачи могут быть строго отделены от других подзадач, что улучшает мобильность создаваемых программ. Модуль – это замкнутая программа, которую можно вызвать из другого модуля и самостоятельно откомпилировать. Другое определение: программный модуль – это любой фрагмент описания процесса, оформляемый как самостоятельный программный продукт, пригодный для использования в описаниях процесса.
|
|
|
Модуль характеризуют:
· один вход и один выход – на входе программный модуль получает определенный набор исходных данных, выполняет содержательную обработку и возвращает один набор результатных данных, т. е. реализуется стандартный принцип IPO (Input - Process - Output) – вход-процесс-выход;
· функциональная завершенность – модуль выполняет перечень регламентированных операций для реализации каждой отдельной функции в полном составе, достаточных для завершения начатой обработки;
· логическая независимость – результат работы программного модуля зависит только от исходных данных, но не зависит от работы других модулей;
· слабые информационные связи с другими программными модулями – обмен информацией между модулями должен быть по возможности минимизирован;
· обозримый по размеру и сложности программный элемент.
Принципы модульного программирования позволяют получать программные комплексы минимальной сложности, следующие:
· усиление внутренних связей в каждом модуле (иначе принцип называется повышением прочности модуля);
· ослабление взаимосвязи между модулями (иначе этот принцип называется ослаблением сцепления модулей).
|
|
|
