3 Дәріс тақырыбы: Есептің қойылымы. Математикалық моделін тұрғызу. Алгоритмін құру. Есепті компьютерде шешу. Проектіні тексеру.

ЭЕМ-ң көмегімен есептерді шешуге дайындау процесінде бірнеше кезеңді ерекшелеуге болады:

1. Математикалық модель құруды қамтитын есептің қойылуы (есептің математикалық қойылуы).

2. Есепті шешудің алгоритмін жазу.

3. Прорамманы құрастыру.

4. Программаны жөндеу.

5. ЭЕМ-де есепті шешу және нәтижелерді талдау.

Есептің қойылуы

Алғашқы деректердің, есеп шарттарының және оны шешу мақсаттарының дәл сипатталуы есептің математикалық қойылуы деп аталады.

Есеп қойылғанда алғашқы және қажетті деректерді анықтап, атап өту керек, қандай нәтижелер және қандай жағдайда алу қажет екенін айқын түсіну керек. Зерттеу объектісі математикалық терминдерде сипатталады, алғащқы деректер мен қажетті нәтижелер арасындағы байланыс белгіленеді (көбіне формулалардың көмегімен), бұл нақты объектіні зерттеу математикалық зерттеуде түйістіреді.

Егер есеп математикалық болса, формулалары, шешу әдісі, математикалық қойылуы айқын болса, бұл кезеңнің орындалуы қажет болмауы да мүмкін. Іс жүзінде ЭЕМ айтарлықтай айтарлықтай күрделі есептерді шешу үшін жиі қолданылады, сондықтан есептердің қойылу кезеңі едәуір күш салуды, уақытты талап етуі мүмкін. Мұндай есептердің мысалы оқу кестесін құрастыру, өнеркәсіп өндірісінің дамуы нәтижесінде ауа райы өзгеруін болжау, табиғи ресурстарды тиімді пайдалану, экология мәселелері бола алады. Бұл жерде математиаклық символиканы барлық уақытта пайдалану шарт емес, бірақ ойды математикаға тән қатаңдықпен жеткізу қажет. Есептің дәл және нақты қойылуы – есепті жартылай шешу деген сөз.

Есеп шығару алгоритмі

Есепті шешу әдісі шын мәнісінде есептің қойылуында көрсетілген. Бірақ егер тәсілдер сипаттамасында формулалар кез келген тәртіпте жазылуы мүмкін болса, алгоритмдерде айнымалылардың әрқайсысы өз мәнін оны басқа операцияларда қолданғанша иемденуі керек.

алг есептеу (арг зат R1, R2, нәт зат S)

басы зат S1, S2

енгізу R1, R2

егер R1<R2 немесе R1<0 немесе R2<0

онда шығару “шешімі жоқ”

әйтпесе S1:=р*R1²; S2=p*R2²; S:=S1-S2; шығару S

бітті

соңы

Алгоритм алгоритмдік тілде жүзеге асуы мүмкін. Ол сөздік түрінде немесе графикалық көрсетілімде болады.

Программаны құрастыру

Әрбір ЭЕМ-ң машиналық командаларының өз тілі болады және тек сонымен жазылған программаларды орындай алады. Сандар тілі бола тұра, машиналық тіл программалауға жарай бермейді, өйткені программистен программаны жазу және жөндеу үшін көп уақыт талап етеді. Осы себептен Паскаль және т.б. программалау тілдері кеңінен тараған. Алгоритмді программалау тілінде жазу операциясы кодтау деп аталады. Деректерді ЭЕМ-ге енгізу ережелерін, жұртқа ақпаратты көсету пішінін ғана ойластыру қажет. Программаны безендіру үшін машиналық графиканың, дыбыстық сүйемелдеудің құралдарын қосу керек.

алг есептеу (арг зат R1, R2, нәт зат S)

басы зат S1, S2

енгізу R1, R2

егер R1<R2 немесе R1<0 немесе R2<0

онда шығару “шешімі жоқ”

әйтпесе S1:=р*R1²; S2=p*R2²; S:=S1-S2; шығару S

бітті

соңы

Программаны жөндеу

Жөндеу кезеңінің негізгі мақсаты-программадағы қателерді табу және түзету.

Қазіргі салыстырулар бойынша программаны жөндеу программист оны өңдеуге арналған уақыттың 20-дан 40 % дейін жұмсайды. Сондықтан программа жөндеудің тәсілдері мен құралдарын меңгеру өте маңызды. Программаны іске асыру барысында пайда болатын қателер синтаксистік және логикалық (алгоритмдік) болады. Алгоритмдерді программалау тіліне аударғанда жіберілген синтаксистік қателердің көпшілігі ЭЕМ-мен автоматты түрде айқындалады. Қазіргі заманғы ЭЕМ-дері қателер жөніндегі ақпаратты программа мәтінімен қоса шығарады, олардың орындарын және мінездемесін көрсетеді. Есептерді шешудің логикасы бұзылғанда пайда болатын алгоритмдік қателер қате нәтиже алуға, программаның аяқталмай қалуына, оның авариялық аяқталуына әкеледі. Алгоритмдік қателерді тауып, түзету анағұрлым күрделі.

Тест немесе бақылау мысал бүкіл ауқымда мүмкін алғашқы деректердің жұмыс істеуінің дұрыстығын тексереді. Әр тест нәтижелері белгілі алғашқы деректер жиынтығы болуы мүмкін. Тестті қате жіберу фактісін анықтауға ғана емес, оны ушықтырмай, программаның қатесі бар бөлігін табуға көмектесетіндей етіп таңдап алу керек.

Есептерді ЭЕМ-де шығару және нәтижелерді талдау

Тест есебімен айқындалған қателерді жойғаннан кейін, берілген есептің алғашқы деректері дайындалып, ЭЕМ-ге енгізіледі. Шешу нәтижесінде алынған шығыстық деректер (нәтижелер) есепті қоюшымен талданады, өңделеді (графиктер, кестелер сызады). Талдау негізінде тиісті шешімдер, кепілдемелер жасалады.