новая папка / QW-27

Этапы решения задач на компьютере

Решение задач на компьютере подразделяется на несколько этапов.

1. Постановка задачи.

2. Математическая формализация ( выбор метода решения).

3. Разработка алгоритма.

4. Составление программы.

5. Отладка и тестирование программы.

6. Анализ полученных результатов.

7. Сопровождение и документирование.

Рассмотрим каждый этап подробно.

Постановка задачи. На этом этапе должно быть четко определено, что дано, и что требуется найти. Так, если задача конкретная ( например, решить уравнение 2*X²+3*X+5=0, где коэффициенты уравнения – константы),то под постановкой задачи понимается ответ на два вопроса: какие исходные данные известны и что требуется определить. Если задача обобщенная ( например, решить квадратное уравнение, заданное в общем виде), то при постановке задачи понадобится еще ответ на третий вопрос: какие данные допустимы.

Математическая формализация. На этом этапе необходимо провести:

• Анализ методов решения задач данного класса.

• Анализ технических и программных средств.

• Разработку математической модели – определение математических соотношений, связывающих результаты с исходными данными.

Для решения квадратного уравнения мы можем воспользоваться известными формулами для вычисления значений корней уравнения.

Построение алгоритма. Алгоритм – это система точных и понятных предписаний (команд) о последовательности действий, позволяющая за конечное число их шагов получить результат. Он должен обладать свойствами дискретности, понятности, детерминированности, результативности, массовости.

Составление программы. На этом этапе алгоритм кодируется на одном из языков программирования.

Отладка и тестирование программы. Под отладкой программы понимается:

• Ввод текста программы.

• Перевод с языка исполнителя на язык машины.

• Исправление синтаксических и логических ошибок.

Проверка на компьютере правильности алгоритма производится с помощью тестов. Тест- это конкретный вариант значений исходных данных, для которых известен ожидаемый результат. Прохождение теста – необходимое условие правильности программы. Например, работоспособность программы решения квадратного уравнения нужно проверить как для варианта значений коэффициентов A, B, C, при которых получается неотрицательный дискриминант, так и при таком варианте A, B, C, когда дискриминант отрицательный. Это означает проверку возможности работы всех альтернативных ветвей программы.

Анализ результатов. Для определения правильности решения задачи в зависимости от ее класса применяют различные подходы:

• Сравнивают полученные результаты с результатом, рассчитанным в соответствии с тем же методом, но вручную или с помощью калькулятора.

• Сопоставляют результат, полученный в результате работы программы, с экспериментальными фактами, теоретическими воззрениями и другой считающейся достоверной информацией об изучаемом объекте.

На основе полученных данных делается вывод о правильности предыдущих этапов, и при необходимости их корректируют.

Сопровождение – доработка программы с учетом замечаний заказчика, возникших в процессе эксплуатации.

Документирование - составление руководства для пользователя, содержащего подробное описание особенностей программы и применяемых методов.