6.Техническое проектирование

Модельные представления предыдущего этапа настраиваются на те возможности, которые представляет компьютерная среда.

Аспекты:1Представление модели данных ПО2 Выбор инструмент. средств

Модель данных рассматриваются как система.

Особенности ПО (статическая, динамическая).

Данные должны быть представлены в виде модели данных ПО в конкретной компьютерной средеСтатические свойства отображают составом информации этапов и структурой связи между нимиАссоциируются с понятием структура.

Динамические свойства ассоциируются с понятием действия, процедура.

Аспекты:Структурный и процедурный

Структурный – предполагает множество допустимых структур данных.

Процедурный – множество допустимых процессов.

На этом этапе производится разработка моделей данных и разработка алгоритмов обработки данных.Алгоритмы – системы правил или предописаний, определяющих процесс обработки данных и ведущих от исходных данных к конкретному результату за конечное время.Алгоритмы обладают свойствами:

1. Дискретность – алгоритм выполняется по частям

2. Определенность – при одних и тех же условиях один и тот же результат

3. Результативность

4. Универсальность

Модель данных языка программирования. Включает совокупность структурных и процедурных возможностей.

Языки:

1. Машинно-ориентированные языки: ассемблер.

2. Процедурно-ориентированные языки: Pascal, C

3. Объектно-ориентированные языки: Dalty, C++

4. Декларативные языки

На этапе реализации осуществляется конкретная работа с использованием тех. инструментов, которые предоставляет вспомогательная среда.

1. Составление программы – текстовой редактор => создание файла

2. Компиляция – компилятор => объектный модуль

3. Компоновка – компоновщик => загрузочный модуль

4. Исполнение – ОС

Ошибки:

1. синтаксические

2. содержательные

Этап внедрения.

Осуществляется интеграция системы, ей всестороннее тестирование.

Этап эксплуатации.

Ликвидация причин появления ошибок.

Проблемы математического моделирования и решения задач при помощи компьютера

Три группы проблем:

1. Проблемы относящиеся к П.О.

2. Область представления человека о реальной действительности (инфологическая область)

3. Компьютерная среда; модель данных

Цель моделирования состоит в том, чтобы, исследуя модель, результаты исследования можно было бы перенести на моделируемый объект.

Для исследования модели её необходимо формализовать.

Формализованное описание П.О. предполагает построение модели формализованной на языке математики.

Модель должны быть адекватна ПО.

Модель и мат. модель должны учитывать (x,y,F,A,R,t)

1. Факт взаимодействия с окружающей средой

2. Временной

3. Структуры

4. Фактор состава

Математическая модель: каждому элементу ПО ставятся математические объекты.

В ПО статические и динамические свойства.

Статические свойства моделей ПО моделируются при помощи структур данных разного типа (скалярные или простые переменные, векторы, матрицы, записи, множества, списки, таблицы, и т.д.)

Динамические свойства отражают связи между элементами структуры, отражают изменения.

Математическая модель – математическая запись законов природы, которые действуют в моделируемой ПО.

В любом моделировании представлены данные, которые входят в модель, можно разделить на 3 группы:

1. Исходные данные (множество х)

2. Искомое решение – выходные данные (у)

3. Параметры модели (А)

Задачи:

1. Прямые

2. Обратные

3. Задачи идентификации

Прямые задачи: по известным значениям входных данных и фикс. параметры и находится искомое у.

Процесс решения можно рассматривать как математическую модель.

Обратные задачи: определить входные данных х, при заданном у (определение структуры веществ на основании отчетов)

Задачи идентификации: известно х и у и неизвестно какая модель, её параметры; задача – выбрать ту модель, которая соответствует ситуации.

Вывод: математическая модель - система математических объектов с заданными отношениями между ними.

В старой трактовке алгори́тм — это точный набор инструкций, описывающих последовательность действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время. Часто в качестве исполнителя выступает некоторый механизм (компьютер, токарный станок, швейная машина), но понятие алгоритма необязательно относится к компьютерным программам, так, например, чётко описанный рецепт приготовления блюда также является алгоритмом, в таком случае исполнителем является человек.Компью́терная програ́мма — последовательность инструкций, предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины. Чаще всего образ программы хранится в виде исполняемого модуля (отдельного файла или группы файлов). Из этого образа, находящегося как правило на диске, исполняемая программа в оперативной памяти может быть построена программным загрузчиком. В зависимости от контекста, рассматриваемый термин может относиться также и к исходным текстам программы.

Виды алгоритмов:Особую роль выполняют прикладные алгоритмы, предназначенные для решения определенных прикладных задач. Алгоритм считается правильным, если он отвечает требованиям задачи (например, даёт физически правдоподобный результат). Алгоритм (программа) содержит ошибки, если для некоторых исходных данных он дает неправильные результаты, сбои, отказы или не дает никаких результатов вообще. Последний тезис используется в олимпиадах по алгоритмическому программированию, чтобы оценить составленные участниками программы.

Важную роль играют рекурсивные алгоритмы (алгоритмы, вызывающие сами себя до тех пор, пока не будет достигнуто некоторое условие возвращения). В последнее время активно разрабатываются параллельные алгоритмы, предназначенные для вычислительных машин, способных выполнять несколько операций одновременно.