отв экз9кл_1_10 / 10. Технология решения задач с помощью компьютера

10 Технология решения задач с помощью компьютера (моделирование, формализация, алгоритмизация, программирование). Показать на примере задачи (математической, физической или другой)

Компьютер применяется для решения задач различного характера. Необходимо помнить, что компьютер – машина и устанавливать логические связи между отдельными этапами решения она не может. Она может только вычислять. Поэтому машине необходимо дать программу действий, написанную на понятном ей языке. Рассмотрим этапы, выполняя которые, мы сможем создать программу, позволяющую компьютеру выполнить решение поставленной задачи. Эти этапы присутствуют при решении любой задачи по созданию программы.

1. создание математической (информационной) модели задачи: Постановка задачи (анализ условия, выяснение исходных данных)

2. создание формализованной модели: Построение чертежа, подбор формул.

3. алгоритмизация: Разработка плана решения, блок – схемы.

4. программирование: Перевод алгоритма на язык, понятный компьютеру (Паскаль).

5. компьютерный эксперимент: проверка работоспособности программы (тестирование), исправление ошибок.

6. проведение расчетов и анализ результатов.

Рассмотрим процесс решения задачи на конкретном примере:

Из пункта А в пункт В вышел пешеход, идущий со средней скоростью V1, навстречу из пункта В выехал велосипедист со средней скоростью V2. Через какое время они встретятся, и на каком расстоянии от пункта А будет в этот момент пешеход, если расстояние между пунктами S.

На первом этапе обычно строится описательная информационная модель объекта или процесса. В результате анализа условия приходим к выводу, что исходных данных достаточно.

На втором этапе создается формализованная модель, т. е. описательная информационная модель записывается с помощью какого-либо формального языка (формул). (Можно нарисовать схему движения).

До места встречи пешеход и велосипедист будут двигаться одинаковое время: t1=t2=t

S1= V1* t, S2= V2* t, S=S1+S2, отсюда получаем математическую модель: t=S/( V1+ V2) (для определения времени),

S1= V1* t (для определения расстояния).

На третьем этапе разрабатываем алгоритм в виде блок-схемы (продемонстрировать).

На четвертом этапе необходимо алгоритм преобразовать в программу для компьютера (продемонстрировать).

Пятый этап исследования информационной модели состоит в проведении компьютерного эксперимента. Если компьютерная модель существует в виде программы на одном из языков программирования, ее нужно запустить на выполнение и получить результаты. Если компьютерная модель исследуется в приложении, например в электронных таблицах, можно провести сортировку или поиск данных, построить диаграмму или график и т. д. Для нашей задачи можно провести тест со следующими данными: V1=5; V2=10; S=15. Должны получиться следующие ответы: t=1, S1=5.

На шестом этапе выполняется анализ полученных результатов и при необходимости корректировка исследуемой модели.