Порядок вирішення завдань на ПК
Процес створення програми для вирішення будь-якої практичного завдання складається з наступних етапів:
1. Постановка завдання і визначення кінцевих цілей. Завдання формулюється користувачем або виходить їм у вигляді завдання. Завдання формулюється на рівні професійних понять, але вона повинна бути зрозуміла користувачу. На цьому етапі здійснюється створення технічного завдання на розробку. При цьому необхідно глибоке розуміння істоти завдання.
2. Математичне формулювання задачі. На цьому етапі здійснюється формалізація завдання. Як правило, існує кілька способів математичного опису завдань. При цьому необхідно вибрати один з відомих методів, або розробити новий спосіб, якщо жоден з існуючих методів не може бути використаний.Визначаються вихідні дані, початкові умови, точність обчислень. При побудові математичних моделей необхідно її грамотне спрощення шляхом зневаги несуттєвими факторами. При цьому необхідно глибоке розуміння проблеми і знання відповідних областей математики.
3. Вибір числового методу. Для більшості завдань зустрічаються на практиці точні методи або невідомі або громоздки. для вирішення цих завдань використовуються чисельні методи які забезпечують вирішення задачі з заданою точністю. Як правило для вирішення однієї й тієї ж задачі м.б. використані різні чисельні методи. Наприклад, в залежності від виду диференціальних рівнянь можуть бути використані різні методи:
- звичайні лінійні - Ейлера, Адамса, Рунге-Кута та ін.
- нелінійні- простий ітерації, лінеаризації та ін.
- крайові- варіаційні, кінцевих різниць та ін.
Вибір числового методу залежить від багатьох чинників: простота програмної реалізації, точності, часу рішення задачі.
Як правило, вимоги є суперечливими. Наприклад: збільшення кількості ітерацій підвищує точність, але збільшує час вирішення задачі
4. Розробка алгоритму рішення задачі. Алгоритм складається з вибраним методом вирішення задачі. Для вирішення однієї й тієї ж задачі м.б. складено кілька різних алгоритмів. При цьому вибирається оптимальний в деякому розумінні, тобто забезпечує найбільш ефективне використання ресурсів ПК. Хоча алгоритм не орієнтується на конкретний тип ЕОМ і характеризує метод рішення задачі.
5. Конструювання програми. Запис програми алгоритмічною мовою. При цьому в залежності від типу розв'язуваної задачі м.б. використані різні стилі, технології та методології програмування.
Вимоги до програми: програма повинна бути простий для розуміння і налагодження; програма повинна ефективно використовувати комп'ютерні ресурси і виконуватися по можливості швидко.
6. Введення тексту програми та вихідних даних. Текст програми набирається з використанням текстового редактора. Іноді вихідні дані зручно розмістити в окремий файл.
7. Компіляція, налагодження та виконання програми. При складанні програми необхідно враховувати логічні обмеження, які можуть призвести до переповнення розрядної сітки або неможливості подальшого виконання програми (ділення на нуль, корінь і логарифм з від'ємного числа і т.д.).
це повинно бути передбачено в програмі у вигляді перевірки деяких умов.
8. Отримання рішення та аналіз результату. Результат м.б. отриманий у вигляді чисел, таблиць, графіків і т.д. Він може бути виведений на екран або у файл.
9. Обробка і аналіз результату.
