Вопрос №15.

Разработка алгоритмов.

Под алгоритмом понимают определенную, строго предпи­санную последовательность выполнения процесса, направленного на получение желаемой информации определенного вида и объема. Алгоритм характеризуется следующими понятиями: детерминирован­ностью, дискретностью, массовостью и формализацией.

Детерминированность, или определенность, устанавливает одно­значность результата процесса при заданных исходных данных и показывает, что не может быть его различных толкований. Дискрет­ность означает расчлененность алгоритма на отдельные элементар­ные действия. Массовость предполагает решение любой задачи из классов однотипных при различных значениях исходных данных. Под формализацией, точнее степенью формализации, следует пони­мать уровень приближения разработки алгоритма к языку програм­мирования. Можно считать, что алгоритм достаточно формализован тогда, когда он может быть запрограммирован для ЭВМ с использо­ванием существующего математического обеспечения.

Наиболее распространены следующие формы представления (описания) алгоритма:

1. Словесное описание. Данная форма представляет собой общее описание процедур на естественном языке. Степень детализации вычислительного процесса является весьма низкой, формализация про­цесса практически отсутствует. Положительным моментом следует считать емкое и компактное представление о ходе решения задачи целиком. Словесное описание алгоритма используется обычно в раз­личного рода реферативных описаниях решаемой задачи, на начальной стадии разработки алгоритма, в технических описаниях, статьях и т. п.

2. Операторное описание. Заключается в подробном описании процесса, расчлененного на отдельные формулы или даже на от­ дельные арифметические операции со словесным или символьным указанием последовательности действий. Такое представление алго­ритма сопровождается почти полной формализацией, в связи с чем программирование его значительно упрощается. Операторную фор­мулу описания алгоритма целесообразно применять для несложных по характеру (простота логических связей) и малых по объему расчетных задач. В противном случае алгоритм становится трудным для восприятия и сложным для реализации.

3.Описание в виде таблицы принятия решений. Таблицы принятия решений следует рассматривать как специальную форму алго­ритмов, которая особенно хорошо подходит для определенных техно­логических задач. Принципиальное построение таблиц принятия решений (таблиц соответствий) показано в табл.2.

Преимуществами применения таблиц принятия решений являются: возможность любого развития по строкам и столбцам; возмож­ность применения для представления типовых решений (маршрутов обработки, станков, инструментов и др.); хорошая приспосабливаемость к специфическим условиям предприятия посредством заме­ны, развития или изменения содержания; возможность представления таблиц принятия решений как подпрограмм общей системы алго­ритмов (диаграммы последовательности действий).

Табл.2 Структура таблицы принятия решений

Возможные варианты решения	Критерии (признаки) выбора решения
	Т1	Т2	Т3	…	Тn
Y1 Y2 … Ym	X11 X21 … Xm1	X12 X22 … Xm2	X13 X23 … Xm3	… … … …	X1n X2n … Xmn

4. Описание в виде математических зависимостей. Достаточно краткая и рациональная форма представления алгоритмов — эго функциональные зависимости, записанные в виде формул, которые обеспечивают минимизацию потребностей в объеме памяти. Во многих случаях оказывается возможным преобразовать табличные формы представления информации, например справочно-нормативные таблицы, в виде математических зависимостей. Так, например, при использовании интегрально-аналитического метода определения припуска вместо громоздких нормативных отраслевых таблиц операционных припусков можно применять уравнение следующего типа:

Z_imin = a + bD^m + cLⁿ,

где коэффициенты а, b, с и показатели степени m, n определены путем математической обработки справочных таблиц операционных припусков.

5. Описание в виде схем. Являясь по содержанию операторной формой, такое описание вместе с тем существенно отличается от нее по форме представления, ибо использует графику и графические сим­ волы для отображения всего процесса. Каждая операция алгоритми­зируемого процесса заключается в графический символ-блок, харак­теризующий выполняемую операцию. Связь между блоками также указывается графически прямыми линиями.

Представление алгоритмов в виде схем в настоящее время наибо­лее употребительно. Часто схемы используются и при составлении словесного описания алгоритмов, когда само словесное описание выполняемых процедур и связи между ними оформляются графи­чески.