Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Етапи розв'язування задач з використанням комп'ютера





Інформаційні моделі і алгоритми

Вивчаючи інформаційні технології і захоплюючись необмеже­ними можливостями комп'ютера, треба розуміти, що мислити комп'ютер не може. Його призначення - механічне виконання команд, які подають користувачі або програмісти. Апаратні засоби, створені з використанням високих технологій, в поєднанні з великою кількістю «розумних» програм, написаних людиною, - це і є те, що робить можливості комп'ютера такими вражаючими.

Комп'ютер - це лише помічник людини, без якого неможливо уявити розв'язування задач в будь-якій галузі людської діяльності.

Розв'язування задач у будь-якій діяльності - це завжди одержання певних результатів обробки вхідних даних Для розв'язування задач комп'ютер озброєний найрізноманіт­нішими програмами, які поділяються на такі категорії:

• операційні системи;

• системи програмування;

• прикладне програмне забезпечення.

Оскільки' комп'ютер не може мислити, а здатен реалізовувати лише програми, створені для нього людиною, користувач повинен проаналізувати завдання, яке необхідно розв'язати, та обрати оптимально придатний програмний засіб, який є в арсеналі засобів його комп'ютера. Якщо не існує відповідного програмного забез­печення, або існуюче програмне забезпечення з певних причин не влаштовує, користувач має змогу самостійно написати програму для виконання поставленої задачі.

Розв'язання прикладної задачі з використанням комп'ютера проходить через такі етапи:

• постановка задачі;

• побудова моделі (формалізація);

• складання алгоритму;

• вибір програмного засобу;

• тестування програмного засобу;

• виконання програми та аналіз результатів.


Постановка задачі

Постановка задачі (формулювання умови) - це перший крок у розв'язанні будь-якої задачі. На цьому етапі розглядається дослід­жуване явище чи об'єкт, формулюється умова задачі, конкрети­зується, що дано, а що треба знайти, визначається, які результати будуть вважатися правильними.

Успішно розв'язувати задачі можна тільки при чіткому і водночас однозначному визначенні вимог до кінцевих результатів. Розпливчастість і невизначеність формулювань може призвести до різного тлумачення умов і, як наслідок, - розбіжності в оцінці правильності результатів.

Точність постановки задач - це можливість забезпечити однакове розуміння задач різними людьми. Точність визначень і формулювань має бути такою, щоб вони не допускали двозначного тлумачення, а найголовніше, щоб за ними можна було однозначно міркувати, чи є пропоновані розв'язки правильними.

Моделювання

Саме слово «модель» - поняття не нове: 3 моделями дово­диться зустрічатися на уроках фізики, хімії, біології, географії: будь-який наочний посібник - географічні карти і глобуси, муляжі кристалічних решіток - це все моделі тих об'єктів, які вивчаються.

Модель - це спрощене уявлення про реальний об'єкт, процес чи явище

Головне призначення моделі -продемонструвати лише суттєві властивості об'єктів, процесів і явищ Не буває просто «модель».. Існують моделі гри в шахи, модель токарного станка, модель атома, модель даних тощо. Моделлю можна вважати пристрій, що імітує інший пристрій або процес, юридичний кодекс, що моделює правові відносини в суспільстві; навіть картину художника чи театральний спектакль можна вважа­ти моделлю, яка відображає певні сторони духовного світу людини.

Заміна реального об'єкта, явища або процесу з метою його вивчення моделлю у вигляді схеми, таблиці, малюнка, натуральної моделі, математичної формули тощо називається моделюванням З давніх часів люди використовують моделювання для дослі­дження об'єктів та явищ в різних галузях діяльності. Результати цих досліджень допомагають визначити та покращити характерне-


тики реальних об'єктів та процесів, краще зрозуміти сутність явищ та пристосуватися до них або керувати ними, конструювати нові та модернізувати старі об'єкти.

Моделювання допомагає людині приймати обґрунтовані рішення та передбачати наслідки своєї діяльності.

Комп'ютерне моделювання- це використання в моделюванні комп'ютера як потужного засобу обробки інформації. Завдяки комп'ютеру суттєво розширилися галузі застосування моделювання і з'явилася можливість всебічного аналізу результатів.

Класифікація моделей

Найсуттєвіші ознаки, за якими класифікують моделі, - це галузі використання, фактор часу і спосіб представлення.

За галузями використання розрізняють моделі:

навчальні - навчальні посібники, тренажери, програми;

ігрові - військові навчання, спортивні ігри, економічні тренінги, які проводяться з метою вивчення можливої поведін­ки об'єкта в запрограмованих або непередбачених ситуаціях;

дослідні - модель ракети, літака, будинку тощо, які створю­ються для дослідження характеристик реального об'єкта (на­приклад, модель ракети перевіряється на дальність польоту);

науково-технічні моделі, які використовуються для дос­ліджень процесів і явищ, наприклад, ядерний реактор;

імітаційні - моделі, які відтворюють реальну ситуацію, наприклад, випробування лікарських препаратів на тваринах.

За ознакою фактора часу моделі можуть бути:

динамічні - проводяться дослідження протягом певного часу (наприклад, виставлення поточних оцінок по предмету);

статичні - робиться одноразовий зріз стану (наприклад, контрольна робота).

За способом представлення моделі поділяються на:

матеріальні моделі;

інформаційні моделі.

Матеріальні моделі предметно відображають об'єкт, напри­клад, натуральна копія - картина або скульптура, яка відображає певний естетичний образ; модель літака - призначена для дослід­ження його аеродинамічних характеристик; макет якого-небудь виробу, за яким потім буде виготовлятися оригінал.


Інформаційні моделі

Інформаційна модель - це сукупність інформації, яка

характеризує властивості та стан об'єкта, процесу чи

явища, а також їхню взаємодію із зовнішнім світом

Інформаційні моделі можуть бути:

вербальні - моделі, отримані в результаті розумової діяль­ності людини і представлені в розумовій або словесній формі;

знакові - моделі, що виражені спеціальними знаками (ма­люнками, текстами, схемами, графіками, формулами тощо).

За формами представлення можна виділити наступні види інформаційних моделей:

геометричні - графічні форми та об'ємні конструкції;

словесні - усні та письмові описи з ілюстраціями;

математичні - математичні формули, що відображають зв'язок різних параметрів об'єкта;

структурні - схеми, графіки, таблиці;

логічні - моделі, в яких представлені різні варіанти вибору дій на основі різних висновків та аналізу умов;

спеціальні - ноти, хімічні формули тощо;

комп'ютерні та некомп'ютерні.

Розглянемо, наприклад, створення інформаційної моделі відеотеки. Відеотека - це набір касет, на яких записані фільми, кліпи, документальні зйомки тощо. Найпростіша модель відеотеки, - це список усіх касет, записаний в довільній формі, де вказуються, наприклад, номер касети, назва відео матеріалу, час відтворення тощо. Доповнити такий список можна розповіддю такого плану: «відеотека містить 141 касету, 81 з яких містить власні відео-зйомки; на касеті № 13 записаний улюблений мультфільм...».

Але таку модель комп'ютер опрацювати не зможе. Потрібно визначити показники, щоб чітко описати відеотеку, а саме:

• номер касети;

• назву відео матеріалу;

• прізвище режисера;

• дату створення;

• рубрику (сімейна, історична, музична, навчальна...);

• короткий зміст;

• час відтворення тощо.


Така модель містить не всю, але суттєву інформацію і її вже можна використовувати для створення довідково-інформаційної системи. Модель можна уточнювати, доповнювати новими атрибу­тами, наприклад, персонажами і виконавцями тощо. Відповідність моделі реальному об'єкту можна вдосконалювати, але відобразити всю інформацію принципово неможливо та і недоцільно. Напри­клад, така інформація як кількість, форма і розташування подряпин на корпусі касети взагалі є зайвою.

В інформатиці і комп'ютерних технологіях використовуються саме інформаційні моделі об'єктів. Інформаційні моделі об'єктів, процесів і явищ реального світу разом з програмно-апаратними засобами для їх обробки називають інформаційними системами.

Математичні моделі

Серед різних видів інформаційних моделей особливе місце займають математичні моделі. Опис найбільш суттєвих власти­востей об'єктів і явищ, які досліджуються в задачі за допомогою математичних формул і рівнянь, називається побудовою матема­тичної моделі цього об'єкта. Математична модель дає можливість звести розв'язування реальної задачі до вирішення математичної задачі. Саме цей факт лежить в основі застосування математики у пізнанні законів і їх практичного застосування.

Комп'ютерні технології дозволяють автоматизувати і приско­рити обробку наукових експериментів в атомній і ядерній фізиці, керувати космічними апаратами при вивченні космосу тощо. Багато з цих процесів на стільки складні, що необхідні обчислення зайняли б мільйони років навіть при роботі великої кількості математиків.

З появою комп'ютерів математичні моделі широко викорис­товуються не лише у фізиці та техніці, але й в інших галузях: в соціології, економіці, біології, географії, екології та інших.

Date: 2015-07-01; view: 644; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию