Переход от информационной модели к программе

П

роцесс создания компьютерной модели можно представить как путь от поста­новки задачи, то есть от информационной модели, до воплощения информацион­ной модели на компьютере. Реализация модели на компьютере происходит с помощью программ.

Программа - это запись, которая служит для автоматического выполнения действий, запланированных человеком. Процесс составления программ называетсяпрограммированием.

Подробно вопросы программирования мы будем рассматривать в следующем разделе. Сейчас же отметим, что при разработке компьютерной модели очень важным является выбор программного обеспечения (ПО), с помощью которого будет реализована модель. Возможны два основных варианта выбора - это, во-первых, прикладное ПО и, во-вторых, среда программирования.

Прикладные программы (текстовые, графические, музыкальные редакторы, электронные таблицы, математические пакеты и проч.) обладают высоким уров­нем сервисных возможностей.

Благодаря этому работа на компьютере выполняется в режиме пользователя, знание языков программирования при этом не требуется.

Иное дело, когда намечается реализация модели в среде программирования. В этом случае потребуется и знание конкретного языка, и понимание принципов построения компьютерных моделей.

Если в качестве ПО была выбрана среда программирования, то построение компьютерной модели завершается созданием программы.

Если же для построения модели выбрано существующее прикладное ПО, то решение задачи приводит к созданию некоторой компьютерной технологии. Под компьютерной технологией понимается последовательность операций по обработке входных данных, которая приводит к желаемому результату.

Как видим из схемы, созданию программы или компьютерной технологии обязательно предшествует составление алгоритма. О том, как это делается, пойдет речь в следующих разделах.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие уникальные возможности предоставляет компьютерное моделирование?

2. Назовите основные этапы создания компьютерной модели.

3. Восстановите данные из следующей схемы:

4. Охарактеризуйте первый этап создания компьютерной модели. Приведите примеры.

5. Охарактеризуйте второй этап создания компьютерной модели. Приведите примеры.

6. Охарактеризуйте третий этап создания компьютерной модели. Приведите примеры.

7. Охарактеризуйте четвертый этап создания компьютерной модели. Приведите примеры.

8. Что такое компьютерные эксперименты?

9. Восстановите данные из следующей схемы:

10. Какого типа программное обеспечениеиспользуется для реализации компьютерныхмоделей?

Раздел 6. Алгоритмизация.

Основные понятия программирования.

Этапы решения задач на ПК:

1. Постановка задачи;

2. Выбор метода решения;

3. Разработка алгоритма;

4. Составление программы;

5. Реализация программы на ПК;

6. Анализ полученных результатов.

Языки программирования – формальные языки связи человека с ЭВМ, предназначенные для описания данных и алгоритмов их обработки на ПК.

Понятие алгоритма.

Алгоритм - точное описание последовательности действий, которые необходимо выполнить для решения любой задачи.

Название "алгоритм" произошло от латинской формы имени среднеазиатского математика аль-Хорезми — Algorithmi.

Общий вид алгоритма: алг название алгоритма (аргументы и результаты) дано условия применимости алгоритма надо цель выполнения алгоритма нач описание промежуточных величин | последовательность команд (тело алгоритма) кон

Часть алгоритма от слова алг до слова нач называется заголовком, а часть, заключенная между словами нач и кон — телом алгоритма.

В круглых скобках указываются характеристики:

(арг, рез) и тип значения (цел, вещ, сим, литилилог) всех входных (аргументы) и выходных (результаты) переменных.

При описании массивов (таблиц) используется служебное слово таб, дополненное граничными парами по каждому индексу элементов массива.

Примеры предложений алг:

• алг Объем и площадь цилиндра (арг вещ R, H, рез вещ V, S)
• алг Корни КвУр(арг вещ а, b, c, рез вещ x1, x2, рез лит t)
• алг Диагональ(арг цел N, арг цел таб A[1:N,1:N], рез лит Otvet)

Свойства алгоритмов.

1.	Дискретность.	Процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельных шагов.
2.	Понятность.	Алгоритм должен быть понятен исполнителю.
3.	Детерминированность.	Будучи понятным, алгоритм не дол­жен содержать команды, смысл которых может восприниматься неоднозначно.
4.	Результативность.	Алгоpитм должен пpиводить к pешению задачи за конечное число шагов.
5.	Массовость.	Алгоритмы, обеспечивающие решение всего класса задач данного типа.

Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.

Алгоритм и программа не отличаются по содержанию, но могут отличаться по форме. Но программа должна быть записана на языке исполнителя.

Исполнитель – это человек, умеющий выполнять определенный конечный набор действий.