Моделирование алгоритмизация программирование
§1. Моделирование
Чтобы компьютер приступил к каким-либо исследованиям или к рутинной обработке информации, необходимо чётко поставить задачу (разработать модель), определить исходные данные, форму представления результатов. Далее надо создать алгоритм решения задачи и программу, которая будет понята компьютером. Возникает классическая для информатики триада:
Модель алгоритм программа
Исследование каких-либо явлений, процессов, объектов путем построения и изучения их моделей называется моделированием.
Модель – это формализованное описание объекта, процесса или явления, выраженное математическими соотношениями, набором чисел и текстов, графиками, таблицами, словесными формулами и т. п.
Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью.
1.1 Виды моделей
Все модели можно разбить на 2 класса:
Предметные (материальные)
Информационные
Глобус, макет здания, модели кристаллических решеток и др. - являются материальными моделями.
Информационная модель – это совокупность знаковой информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса или явления.
К информационным моделям можно отнести чертежи, схемы, графики, алгоритмы, математические соотношения (формулы, системы уравнений и т.п.)
1.2 Типы информационных моделей
По отражению систем объектов с различными структурами, информационные модели делятся на 3 типа:
Табличные информационные модели содержат перечень однотипных объектов.
Иерархические информационные модели содержат объекты, распределенные по уровням.
Сетевые информационные модели применяются для систем со сложной структурой.
§2. Алгоритмизация
Далее разработанная модель исследуемого процесса или явления должна превратиться в алгоритм.
Алгоритм – это строгая последовательность четких действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, записанная с помощью понятных исполнителю команд.
2.1 Свойства алгоритма
Дискретность - процесс решения задачи по алгоритму разбит на отдельные элементарные операции.
Однозначность - правила и порядок выполнения действий алгоритма имеют единственное толкование и исключают произвольность исполнения.
Результативность - при выполнении алгоритма за конечное число шагов обязательно получается конечный результат.
Универсальность (массовость) - применимость алгоритма к различным наборам исходных данных.
Понятность – алгоритм должен содержать только те команды, которые понятны исполнителю.
Общепринятыми способами записи являются графическая запись с помощью блок-схем и символьная запись с помощью какого-либо алгоритмического языка.
2.2 Основные типы алгоритмических структур
Линейная структура - действия выполняются последовательно одно за другим.
Разветвленная структура- действия выполняются в зависимости от истинности условия.
Циклическая структура – серия команд (действий), называющаяся телом цикла выполняется многократно.
Различают циклы
с предусловием
и постусловием:
